La Chine achève la soufflerie supersonique la plus puissante au monde.

Công Luận•07/06/2023

Située dans le district montagneux de Huairou au nord de Pékin, la soufflerie JF-22 a un diamètre de 4 mètres (13 pieds) et peut générer des vitesses de flux d'air allant jusqu'à 10 kilomètres (6,2 miles) par seconde, selon les évaluations finales réalisées le 30 mai.

La Chine achève la soufflerie hypersonique la plus puissante du monde (Figure 1). — Le JF-22, basé à Pékin, peut simuler des conditions de vol extrêmes à des vitesses atteignant 30 fois la vitesse du son. Photo : SCMP

Cela en fait la soufflerie la plus grande et la plus rapide au monde , capable de simuler des conditions de vol hypersoniques jusqu'à Mach 30, selon l'Institut chinois de mécanique, propriétaire de l'installation.

L'institut a déclaré vendredi dans un communiqué que le tunnel « soutiendra la recherche et le développement des systèmes de transport spatial hypersonique et des aéronefs chinois ». À titre de comparaison, le tunnel Mach 10 du Centre de recherche Langley de la NASA aux États-Unis, un important centre d'essais hypersoniques, possède une section d'essai d'un diamètre de près de 0,8 mètre. Cette section d'essai plus large permet aux chercheurs d'introduire dans la soufflerie des maquettes d'aéronefs plus imposantes, voire des instruments complets, afin d'obtenir des données de vol plus précises.

Le JF-22 est un élément essentiel des objectifs du gouvernement chinois pour 2035. D'ici là, Pékin espère déployer une flotte d'avions hypersoniques capables de transporter des milliers de passagers dans l'espace chaque année ou de les acheminer n'importe où sur la planète en une heure. Mais ces appareils doivent pouvoir résister aux températures et aux pressions extrêmes du vol hypersonique, tout en maintenant une trajectoire stable et un environnement sûr et confortable pour les passagers.

Se déplaçant à cinq fois la vitesse du son, les molécules d'air entourant l'avion se compriment et s'échauffent intensément, provoquant un phénomène appelé dissociation moléculaire. Les molécules d'air se décomposent en leurs atomes constitutifs, qui peuvent alors réagir entre eux pour former de nouvelles substances chimiques.

Selon l'institut de recherche, la compréhension des propriétés physiques complexes des écoulements impliqués dans la dissociation moléculaire est essentielle au développement des avions supersoniques. En étudiant ces phénomènes en laboratoire, notamment dans des souffleries, les chercheurs peuvent étudier l'interaction des véhicules supersoniques avec leur environnement et développer de nouvelles technologies pour améliorer leurs performances et leur sécurité.

Les essais en soufflerie permettent également d'identifier d'éventuels problèmes ou défauts de conception avant même la construction et le premier vol du véhicule, réduisant ainsi les risques de dysfonctionnements ou d'accidents. Selon certaines estimations, simuler des conditions de vol à Mach 30 dans une grande soufflerie nécessiterait une énergie équivalente à celle produite par le barrage des Trois-Gorges – un exploit impossible.

Le professeur Jiang Zonglin, scientifique en chef du projet JF-22, a imaginé une solution novatrice. Pour générer le flux d'air à grande vitesse nécessaire à l'essai supersonique, il a proposé un nouveau type de générateur d'ondes de choc appelé « générateur d'ondes de choc à réflexion directe ». Dans les souffleries supersoniques classiques, le flux d'air est généré par un processus appelé « détente », au cours duquel un gaz à haute pression est rapidement libéré dans une chambre à basse pression, créant ainsi un flux supersonique.

Cependant, cette méthode présente des limites pour générer les vitesses et températures extrêmement élevées requises pour les contrôles par ultrasons. Le générateur d'ondes de choc réfléchies de Jiang surmonte ces limitations en utilisant une série d'impulsions précisément synchronisées pour créer une série d'ondes de choc qui se réfléchissent les unes sur les autres et convergent en un point unique.

Il en résulte une puissante impulsion d'énergie utilisée pour contrôler le flux d'air à des vitesses extrêmement élevées dans la soufflerie. Selon l'institut, cette innovation ouvre la voie à de nouvelles avancées en améliorant la précision et l'efficacité de la recherche sur le vol hypersonique.

En combinant les données, les chercheurs peuvent mieux comprendre le comportement des différents matériaux et conceptions dans diverses conditions de vol et utiliser ces informations pour améliorer les performances et la fiabilité des armes ou aéronefs hypersoniques. Selon l'équipe de Jiang, ces installations pourraient donner à la Chine une avance considérable sur ses concurrents.

Mai Anh (selon le SCMP)

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