Οι πιο ισχυρές αεροσήραγγες στον κόσμο.

Οι αεροδυναμικές σήραγγες έχουν γίνει ο ακρογωνιαίος λίθος της αεροδιαστημικής βιομηχανίας, συμβάλλοντας στον έλεγχο της αεροδυναμικής αμέτρητων αεροσκαφών και πυραύλων.

Μια αεροδυναμική σήραγγα είναι μια μηχανή που προσομοιώνει τη ροή του αέρα μέσα από αντικείμενα. Το σύστημα περιλαμβάνει πάντα έναν μακρύ, στενό σωλήνα όπου εισάγεται ροή αέρα χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους, όπως ισχυρούς ανεμιστήρες. Το μοντέλο ή το αντικείμενο που πρόκειται να εξεταστεί τοποθετείται μέσα στον σωλήνα. Η ροή αέρα ελέγχεται για να μελετηθεί η επίδρασή της στο αντικείμενο υπό διαφορετικές συνθήκες, όπως οι μεταβαλλόμενες ταχύτητες ανέμου. Αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά στα τέλη του 19ου αιώνα και χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως σε πολλές βιομηχανίες. Για παράδειγμα, οι αεροδυναμικές σήραγγες που χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία δοκιμάζουν την αεροδυναμική αυτοκινήτων, αγωνιστικών αυτοκινήτων, φορτηγών και άλλων οχημάτων.

Στον τομέα των πολιτικών μηχανικών, οι αεροσήραγγες δοκιμάζουν τη δομική ακεραιότητα των κτιρίων και των έργων υποδομής. Βοηθούν επίσης στη βελτιστοποίηση των σχεδίων αεροσκαφών και πυραύλων για ασφαλέστερη και πιο αποτελεσματική πτήση. Παρακάτω παρατίθενται μερικές από τις πιο ισχυρές αεροσήραγγες στον κόσμο σήμερα, σύμφωνα με το Interesting Engineering .

1. JF-22

Η αεροδυναμική σήραγγα JF-22 μπορεί να προσομοιώσει το περιβάλλον κατά την επανείσοδο του διαστημικού σκάφους. Φωτογραφία: CCTV

Η JF-22 είναι η ισχυρότερη υπερηχητική αεροσήραγγα στον κόσμο. Κατασκευασμένη στο Ινστιτούτο Μηχανολόγων Μηχανικών της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (IMCAS) βόρεια του Πεκίνου, η JF-22 μπορεί να φτάσει ταχύτητες έως και Mach 30 (37.044 χλμ./ώρα ή 10,3 χλμ./δευτ.).

Το JF-22 δεν χρησιμοποιεί ανεμιστήρες επειδή οι ανεμιστήρες δεν μπορούν να δημιουργήσουν τόσο υψηλή ροή αέρα. Αντίθετα, αυτή η αεροδυναμική σήραγγα χρησιμοποιεί χρονικά καθορισμένες εκρήξεις για να παράγει κρουστικά κύματα που ανακλώνται το ένα στο άλλο και συγκλίνουν σε ένα μόνο σημείο μέσα στον σωλήνα διαμέτρου 4 μέτρων και μήκους 167 μέτρων. Το JF-22 μπορεί να παρέχει 15 γιγαβάτ (GW) ισχύος, που ισοδυναμεί με το 70% της ισχύος του Φράγματος των Τριών Φαραγγιών, του μεγαλύτερου υδροηλεκτρικού φράγματος στον κόσμο στο Γιτσάνγκ της Κίνας.

2. JF-12

Το JF-12 θεωρείται συχνά ο προκάτοχος του JF-22, καθώς είναι μια αεροδυναμική σήραγγα ανοιχτού κυκλώματος. Όπως και η τελευταία αεροδυναμική σήραγγα JF-22, το JF-12 χρησιμοποιεί κρουστικά κύματα για να δημιουργήσει συνθήκες πτήσης που κυμαίνονται από Mach 5 (6.174 χλμ./ώρα) έως Mach 9 (11.174 χλμ./ώρα), σε υψόμετρα από 25.000 μ. έως 50.000 μ.

Κατασκευασμένο από το Ινστιτούτο Μηχανολόγων Μηχανικών στο πλαίσιο του IMCAS μεταξύ 2008 και 2012, το JF-12 είναι κρίσιμο για την ανάπτυξη του υπερηχητικού οχήματος ολίσθησης (HGV) DF-ZF της Κίνας, σύμφωνα με έκθεση του Κινεζικού Ινστιτούτου Αεροδιαστημικής Έρευνας. Το JF-12 παραμένει σε ενεργό υπηρεσία παράλληλα με το JF-22.

3. Υπερηχητική αεροδυναμική σήραγγα T-117 TsAGI

T-117 TsAGI Wind Tunnel. Φωτογραφία: TsAGI

Το T-117 TsAGI είναι μια μεγάλη υπερηχητική αεροδυναμική σήραγγα που κατασκευάστηκε στο Κεντρικό Ινστιτούτο Υδροδυναμικής στη Μόσχα της Ρωσίας τη δεκαετία του 1970. Το σύστημα λειτουργεί με βάση την αρχή «από κάτω προς τα έξω», κατά την οποία αέρας υψηλής πίεσης απελευθερώνεται γρήγορα στην υπόλοιπη περιοχή της αεροδυναμικής σήραγγας για να δημιουργήσει ροή αέρα. Δύο ξεχωριστοί, αποσπώμενοι ηλεκτρικοί κλίβανοι, ανάλογα με το πείραμα, θερμαίνουν τη ροή αέρα.

Ένας κλίβανος χρησιμοποιεί δύο ηλεκτρικά τόξα για να παρέχει μέγιστη ισχύ 25 μεγαβάτ, ενώ ο άλλος χρησιμοποιεί ένα μόνο ηλεκτρικό τόξο για μέγιστη ισχύ 2,5 μεγαβάτ. Ο αέρας στους κλιβάνους θερμαίνεται μεταξύ δύο ηλεκτροδίων που είναι ευθυγραμμισμένα κατά μήκος του ίδιου άξονα, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό τόξο. Το τόξο στη συνέχεια περιστρέφεται λόγω ενός μαγνητικού πεδίου, θερμαίνοντας τον αέρα που διέρχεται μεταξύ των ηλεκτροδίων.

Με αυτόν τον τρόπο, το T-117 TsAGI μπορεί να προσομοιώσει τις υψηλές θερμοκρασίες που αντιμετωπίζουν τα υπερηχητικά οχήματα κατά την πτήση, ενώ ταυτόχρονα παράγει δοκιμαστικές ταχύτητες που κυμαίνονται από Mach 5 (6.174 χλμ./ώρα) έως Mach 10 (12.348 χλμ./ώρα). Το 2018, το T-117 TsAGI χρησιμοποιήθηκε για τη δοκιμή της υπερηχητικής λειτουργίας πτήσης του διαστημοπλοίου Federation, ενός έργου της ρωσικής διαστημικής υπηρεσίας Roscosmos που αποσκοπούσε στην αντικατάσταση του διαστημοπλοίου Soyuz σε διάφορες αποστολές σε χαμηλές τροχιές γύρω από τη Γη και τη Σελήνη.

4. Εγκατάσταση Υψηλής Ταχύτητας Σηράγγων (HTF)

Η Εγκατάσταση Υπερηχητικών Σηράγγων (HTF) βρίσκεται στο Πεδίο Δοκιμών Neil Armstrong της NASA, εντός του Ερευνητικού Κέντρου Glenn στο Sandusky του Οχάιο. Αρχικά κατασκευασμένη για τη δοκιμή ακροφυσίων πυραύλων που θερμαίνονται με πυρηνική ενέργεια στο πρόγραμμα Οχημάτων Πυρηνικής Κίνησης (NERVA), η εγκατάσταση ειδικεύεται πλέον στη δοκιμή υπερηχητικών συστημάτων πρόωσης μεγάλης κλίμακας σε ταχύτητες από Mach 5 (6.174 km/h) έως Mach 7 (8.644 km/h), προσομοιώνοντας πραγματικά υψόμετρα (36.500 m).

Η περιοχή δοκιμής στο HTF μπορεί να ρυθμιστεί από 3,05 m έως 4,27 m. Εκεί, ένας ηλεκτρικός φούρνος θέρμανσης με πυρήνα γραφίτη θερμαίνει αέριο άζωτο, το οποίο στη συνέχεια αναμειγνύεται με οξυγόνο και άζωτο σε θερμοκρασία δωματίου για να δημιουργήσει τεχνητό, μη ρυπασμένο αέρα στη σωστή αναλογία. Η θερμοκρασία του τεχνητού αέρα ελέγχεται ώστε να ανταποκρίνεται στις συγκεκριμένες απαιτήσεις της δοκιμής. Το HTF μπορεί να λειτουργεί για 5 λεπτά κάθε φορά, ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας.

5. Ενιαίο Σχέδιο Αεροσήραγγας (UPWT)

Ένα μοντέλο του συστήματος εκτόξευσης στο διάστημα UPWT (Υπερηχητική Αεροσήραγγα) που δοκιμάζεται σε υποηχητική αεροσήραγγα. Φωτογραφία: NASA

Η αεροσήραγγα Unitary Plan (UPWT) είναι μια από τις μεγαλύτερες λειτουργικές αεροσήραγγες στον κόσμο. Η εγκατάσταση βρίσκεται στο Ερευνητικό Κέντρο Ames της NASA στο Moffet Field της Καλιφόρνια. Από την ολοκλήρωσή της το 1955, η αεροσήραγγα Unitary Plan (UPWT) έχει χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή τόσο συμβατικών αεροσκαφών (εμπορικών και στρατιωτικών ) όσο και διαστημοπλοίων (όπως το πλέον ανενεργό Διαστημικό Λεωφορείο της NASA). Η σήραγγα έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη του στόλου αεροσκαφών της Boeing, καθώς και του μαχητικού αεροσκάφους F-111 και του βομβαρδιστικού B-1 Lancer.

Το UPWT περιλαμβάνει τρεις αεροσήραγγες κλειστού κυκλώματος: μια υποηχητική αεροσήραγγα (TWT) 3,4 x 3,4 m, μια υπερηχητική αεροσήραγγα 2,7 x 2,1 m και μια υπερηχητική αεροσήραγγα 2,4 x 2,1 m. Η τελική αεροσήραγγα μπορεί να φτάσει ταχύτητες έως και 3,5 Mach (4.321 m). Όλες τροφοδοτούνται από τέσσερις ηλεκτρομαγνητικούς κινητήρες με περιελιγμένο ρότορα ισχύος 65.000 hp που λειτουργούν στα 7.200 βολτ.

Αν Χανγκ (Σύμφωνα με το Interesting Engineering )

Σύνδεσμος πηγής: https://vnexpress.net/nhung-duong-ham-gio-manh-nhat-the-gioi-4733176.html