Η Κίνα ολοκληρώνει την πιο ισχυρή υπερηχητική αεροδυναμική σήραγγα στον κόσμο

Βρίσκεται στην ορεινή περιοχή Huairou βόρεια του Πεκίνου, η αεροδυναμική σήραγγα JF-22 έχει διάμετρο 4 μέτρα (13 πόδια) και μπορεί να δημιουργήσει ταχύτητες ροής αέρα έως και 10 χιλιόμετρα (6,2 μίλια) ανά δευτερόλεπτο, σύμφωνα με την τελική αξιολόγηση που διεξήχθη στις 30 Μαΐου.

Το JF-22, με έδρα το Πεκίνο, μπορεί να προσομοιώσει σκληρές συνθήκες πτήσης με ταχύτητα 30 φορές την ταχύτητα του ήχου. Φωτογραφία: SCMP

Αυτό την καθιστά τη μεγαλύτερη και ταχύτερη αεροδυναμική σήραγγα στον κόσμο , ικανή να προσομοιώνει υπερηχητικές συνθήκες πτήσης έως και 30 Mach, σύμφωνα με το Κινεζικό Ινστιτούτο Μηχανικής, τον ιδιοκτήτη της εγκατάστασης.

Η σήραγγα θα «υποστηρίζει την έρευνα και ανάπτυξη υπερηχητικών αεροσκαφών και συστημάτων διαστημικών μεταφορών της Κίνας», ανέφερε το ινστιτούτο σε ανακοίνωσή του την Παρασκευή. Συγκριτικά, η σήραγγα Mach 10 στο Ερευνητικό Κέντρο Langley της NASA στις ΗΠΑ, μια σημαντική εγκατάσταση υπερηχητικών δοκιμών, έχει ένα τμήμα δοκιμών διαμέτρου σχεδόν 0,8 μέτρων. Το μεγαλύτερο τμήμα δοκιμών επιτρέπει στους ερευνητές να τοποθετούν μεγαλύτερα μοντέλα αεροσκαφών ή ακόμα και ολόκληρα οχήματα στην αεροδυναμική σήραγγα για να λαμβάνουν πιο ακριβή δεδομένα πτήσης.

Το JF-22 αποτελεί αναπόσπαστο μέρος των στόχων της κινεζικής κυβέρνησης που πρέπει να επιτευχθούν έως το 2035. Μέχρι τότε, το Πεκίνο ελπίζει να αναπτύξει έναν στόλο υπερηχητικών αεροσκαφών που μπορούν να μεταφέρουν χιλιάδες επιβάτες στο διάστημα κάθε χρόνο ή οπουδήποτε στον πλανήτη μέσα σε μία ώρα. Αλλά τέτοια αεροσκάφη πρέπει να είναι σε θέση να αντέχουν τις ακραίες θερμοκρασίες και πιέσεις της υπερηχητικής πτήσης, διατηρώντας παράλληλα μια σταθερή τροχιά πτήσης και ένα ασφαλές, άνετο περιβάλλον για τους επιβάτες.

Με ταχύτητα πέντε φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου, τα μόρια του αέρα που περιβάλλουν το επίπεδο αρχίζουν να συμπιέζονται και να θερμαίνονται, με αποτέλεσμα ένα φαινόμενο γνωστό ως μοριακή διάσπαση. Τα μόρια του αέρα διασπώνται στα άτομα που τα αποτελούν, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους για να σχηματίσουν νέες χημικές ουσίες.

Η κατανόηση της πολύπλοκης φυσικής των ροών που εμπλέκονται στον μοριακό διαχωρισμό είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη υπερηχητικών αεροσκαφών, σύμφωνα με το ινστιτούτο. Μελετώντας τα φαινόμενα σε εργαστηριακό περιβάλλον χρησιμοποιώντας εγκαταστάσεις όπως οι αεροσήραγγες, οι ερευνητές μπορούν να μάθουν πώς τα υπερηχητικά οχήματα αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους και να αναπτύξουν νέες τεχνολογίες για να βελτιώσουν την απόδοση και την ασφάλειά τους.

Οι δοκιμές σε αεροδυναμική σήραγγα μπορούν επίσης να βοηθήσουν στον εντοπισμό πιθανών προβλημάτων ή σχεδιαστικών ελαττωμάτων πριν από την κατασκευή και την πτήση ενός οχήματος, μειώνοντας τον κίνδυνο βλάβης ή ατυχήματος. Σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, η προσομοίωση συνθηκών πτήσης με ταχύτητα Mach 30 μέσα σε μια μεγάλη σήραγγα θα απαιτούσε την ίδια ποσότητα ενέργειας με το Φράγμα των Τριών Φαραγγιών - κάτι που απλώς δεν είναι δυνατό.

Ο καθηγητής Jiang Zonglin, επικεφαλής επιστήμονας του έργου JF-22, κατέληξε σε μια καινοτόμο λύση. Για να δημιουργήσει τη ροή αέρα υψηλής ταχύτητας που απαιτείται για υπερηχητικές δοκιμές, ο Jiang πρότεινε έναν νέο τύπο γεννήτριας κρουστικών κυμάτων που ονομάζεται «οδηγός κρουστικών κυμάτων άμεσης ανάκλασης». Στις παραδοσιακές υπερηχητικές αεροσήραγγες, η ροή αέρα δημιουργείται με μια διαδικασία που ονομάζεται «διαστολή», στην οποία αέριο υψηλής πίεσης απελευθερώνεται ταχέως σε έναν θάλαμο χαμηλής πίεσης, δημιουργώντας μια υπερηχητική ροή.

Ωστόσο, αυτή η μέθοδος έχει περιορισμούς όσον αφορά την παραγωγή των εξαιρετικά υψηλών ταχυτήτων και θερμοκρασιών που απαιτούνται για τις υπερηχητικές δοκιμές. Ο ανακλώμενος οδηγός κρουστικών κυμάτων του Jiang ξεπερνά αυτούς τους περιορισμούς χρησιμοποιώντας μια σειρά από εκρήξεις με ακριβή χρονισμό για να δημιουργήσει μια σειρά από κρουστικά κύματα που ανακλώνται μεταξύ τους και συγκλίνουν σε ένα μόνο σημείο.

Η προκύπτουσα έντονη έκρηξη ενέργειας χρησιμοποιείται για τον χειρισμό της ροής του αέρα σε μια αεροδυναμική σήραγγα σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες. Η καινοτομία, αναφέρει το ινστιτούτο, ανοίγει το δρόμο για περαιτέρω πρόοδο, προσφέροντας μεγαλύτερη ακρίβεια και αποτελεσματικότητα στην έρευνα για τις υπερηχητικές πτήσεις.

Συνδυάζοντας τα δεδομένα, οι ερευνητές μπορούν να κατανοήσουν καλύτερα πώς αποδίδουν διαφορετικά υλικά και σχέδια σε μια σειρά συνθηκών πτήσης και να χρησιμοποιήσουν αυτές τις πληροφορίες για να βελτιώσουν την απόδοση και την αξιοπιστία των υπερηχητικών όπλων ή αεροσκαφών. Αυτές οι εγκαταστάσεις θα μπορούσαν να θέσουν την Κίνα χρόνια μπροστά από τους ανταγωνιστές της, δήλωσε η ομάδα του Jiang.

Μάι Αν (σύμφωνα με το SCMP)

Πηγή: https://www.congluan.vn/trung-quoc-hoan-thanh-duong-ham-gio-sieu-thanh-manh-nhat-the-gioi-post250673.html