El túnel de viento supersónico más potente del mundo.

China: Tras cinco años de construcción, el túnel de viento más grande y de mayor crecimiento del mundo ha entrado en funcionamiento en las afueras de Pekín.

El túnel de viento del JF-22 puede simular velocidades supersónicas de Mach 30. Foto: SCMP

Ubicado en el distrito de Huairou, al norte de Pekín, el túnel de viento del JF-22 tiene un diámetro de 4 metros y puede generar flujo de aire a velocidades de hasta 10 km/s, según las evaluaciones finales realizadas el 30 de mayo. Esto convierte a la estructura en el túnel de viento más grande y rápido del mundo, capaz de simular condiciones de vuelo supersónico de hasta Mach 30 (37.044 km/h), según el Instituto de Ingeniería Mecánica, la agencia que gestiona el JF-22.

Este túnel "apoyará la investigación y el desarrollo de los sistemas y aeronaves de transporte espacial hipersónico de China", según un comunicado del instituto del 2 de junio. A modo de comparación, el túnel Mach 10 (12 348 km/h) del Centro de Investigación Langley de la NASA en EE. UU., una instalación clave para pruebas hipersónicas, tiene una cámara de pruebas de casi 0,8 metros de diámetro. Una cámara de pruebas más grande permite a los investigadores introducir modelos de aeronaves de mayor tamaño, o incluso sistemas de armas completos, en el túnel de viento para recopilar datos de vuelo más precisos. La mayoría de los misiles balísticos intercontinentales tienen un diámetro inferior a 4 metros.

El JF-22 está vinculado a un objetivo fijado por el gobierno chino y sus esfuerzos por alcanzarlo para 2035: desplegar una flota de aeronaves hipersónicas capaces de transportar miles de pasajeros al espacio cada año, o a cualquier lugar del planeta en menos de una hora. Sin embargo, dichas aeronaves deben soportar las temperaturas y presiones extremas del vuelo hipersónico, mantener una trayectoria de vuelo estable y proporcionar un entorno seguro y confortable para los pasajeros.

A cinco veces la velocidad del sonido, las moléculas de gas que rodean la aeronave comienzan a comprimirse y calentarse, lo que provoca su disociación molecular. Estas moléculas se descomponen en sus átomos constituyentes, que luego pueden reaccionar entre sí para formar nuevas sustancias químicas. Comprender la compleja física del flujo de gas asociada a la disociación molecular es crucial para el desarrollo de aeronaves supersónicas.

Mediante el estudio de fenómenos en entornos experimentales como los túneles de viento, los científicos pueden explorar cómo interactúan los vehículos supersónicos con su entorno y desarrollar nuevas tecnologías para mejorar su rendimiento y seguridad. Las pruebas en túneles de viento permiten identificar posibles problemas o fallos de diseño antes de la construcción y el vuelo de prueba del vehículo, reduciendo así el riesgo de fallos o accidentes.

Según algunas estimaciones, simular condiciones de vuelo a Mach 30 dentro de un gran túnel de viento requeriría una cantidad de electricidad equivalente a la potencia generada por la presa de las Tres Gargantas, lo cual es prácticamente imposible. Por lo tanto, el profesor Jiang Zonglin, científico principal del proyecto JF-22, ideó una solución innovadora.

Para generar el flujo de aire a alta velocidad necesario para las pruebas supersónicas, Jiang propuso un nuevo tipo de generador de ondas de choque denominado "motor de ondas de choque de reflexión directa". En los túneles de viento convencionales, el flujo de aire se genera por expansión, donde un gas a alta presión se descarga rápidamente en una cámara de baja presión, creando una corriente supersónica. Sin embargo, este método presenta algunas limitaciones cuando se requieren velocidades y temperaturas extremadamente altas para las pruebas supersónicas.

El motor de ondas de choque reflejadas de Jiang supera las limitaciones mediante una serie de explosiones programadas con precisión que generan ondas de choque que se reflejan entre sí y convergen en un único punto. La explosión de energía resultante, extremadamente potente, se utiliza para impulsar el flujo de aire en el túnel de viento a velocidades ultraaltas.

Esta iniciativa allanó el camino para numerosos logros al hacer que la investigación del vuelo hipersónico fuera más precisa y eficiente. El uso de explosivos para generar energía en túneles de viento presenta varias desventajas, como el peligro para las personas y los equipos, la contaminación acústica y la contaminación atmosférica. Sin embargo, dado que la energía se genera mediante explosiones en lugar de maquinaria fija, la intensidad y la duración de las explosiones se pueden ajustar para crear flujos de aire diversos que permitan probar distintos tipos de vehículos o materiales.

La Asociación Nacional de Ciencias Naturales de China envió a 16 expertos independientes para evaluar el JF-22 en varias áreas clave, incluyendo el tiempo efectivo de prueba, la temperatura total, la presión total y el flujo de la tobera. Concluyeron que el JF-22 alcanzó un rendimiento líder a nivel mundial. Junto con el túnel del JF-12, el JF-22 se convirtió en la única instalación de pruebas terrestres que cumplía con todos los requisitos para las pruebas de vehículos en órbita cercana al espacio.

An Khang (Según el SCMP )

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