दुनिया की सबसे शक्तिशाली सुपरसोनिक पवन सुरंग।

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चीन: पांच साल के निर्माण के बाद, दुनिया की सबसे बड़ी और सबसे तेजी से बढ़ती पवन सुरंग बीजिंग के बाहरी इलाके में चालू हो गई है।

जेएफ-22 पवन सुरंग मैक 30 की सुपरसोनिक गति का अनुकरण कर सकती है। फोटो: एससीएमपी — जेएफ-22 पवन सुरंग मैक 30 की सुपरसोनिक गति का अनुकरण कर सकती है। फोटो: *एससीएमपी*

बीजिंग के उत्तर में हुआइरोउ जिले में स्थित, जेएफ-22 पवन सुरंग का व्यास 4 मीटर है और 30 मई को किए गए अंतिम आकलन के अनुसार, यह 10 किमी/सेकंड तक की गति से वायु प्रवाह उत्पन्न कर सकती है। जेएफ-22 का प्रबंधन करने वाली संस्था, मैकेनिकल इंजीनियरिंग संस्थान के अनुसार, यह संरचना दुनिया की सबसे बड़ी और सबसे तेज पवन सुरंग है, जो मैक 30 (37,044 किमी/घंटा) तक की सुपरसोनिक उड़ान स्थितियों का अनुकरण करने में सक्षम है।

संस्थान द्वारा 2 जून को जारी एक घोषणा के अनुसार, यह सुरंग "चीन की हाइपरसोनिक अंतरिक्ष परिवहन प्रणालियों और विमानों के अनुसंधान और विकास में सहयोग करेगी"। तुलना के लिए, अमेरिका में नासा के लैंगली अनुसंधान केंद्र में स्थित मैक 10 (12,348 किमी/घंटा) सुरंग, जो एक प्रमुख हाइपरसोनिक परीक्षण केंद्र है, के परीक्षण कक्ष का व्यास लगभग 0.8 मीटर है। एक बड़ा परीक्षण कक्ष शोधकर्ताओं को अधिक सटीक उड़ान डेटा एकत्र करने के लिए बड़े विमान मॉडल, या यहां तक कि संपूर्ण हथियार प्रणालियों को भी पवन सुरंग में लाने की अनुमति देता है। अधिकांश अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों का व्यास 4 मीटर से कम होता है।

जेएफ-22 चीनी सरकार द्वारा निर्धारित एक लक्ष्य से जुड़ा है, जिसे वह 2035 तक हासिल करने का प्रयास कर रही है: ऐसे हाइपरसोनिक विमानों का बेड़ा तैनात करना जो प्रति वर्ष हजारों यात्रियों को अंतरिक्ष में ले जा सकें, या एक घंटे के भीतर पृथ्वी पर किसी भी स्थान पर पहुंचा सकें। हालांकि, ऐसे विमानों को हाइपरसोनिक उड़ान के अत्यधिक तापमान और दबाव को सहन करना होगा, एक स्थिर उड़ान पथ बनाए रखना होगा और यात्रियों के लिए एक सुरक्षित और आरामदायक वातावरण प्रदान करना होगा।

ध्वनि की गति से पाँच गुना अधिक गति पर, विमान के चारों ओर मौजूद गैस के अणु संकुचित और गर्म होने लगते हैं, जिससे आणविक विघटन होता है। ये गैस अणु अपने घटक परमाणुओं में टूट जाते हैं, जो फिर आपस में प्रतिक्रिया करके नए रासायनिक पदार्थ बनाते हैं। आणविक विघटन से जुड़े गैस प्रवाह के जटिल भौतिकी को समझना सुपरसोनिक विमानों के विकास में अत्यंत महत्वपूर्ण है।

पवन सुरंगों जैसे प्रायोगिक वातावरणों में विभिन्न घटनाओं का अध्ययन करके, वैज्ञानिक यह पता लगा सकते हैं कि सुपरसोनिक वाहन अपने परिवेश के साथ कैसे परस्पर क्रिया करते हैं और प्रदर्शन एवं सुरक्षा में सुधार के लिए नई प्रौद्योगिकियाँ विकसित कर सकते हैं। पवन सुरंग परीक्षण वाहन के निर्माण और परीक्षण उड़ान से पहले संभावित समस्याओं या डिज़ाइन की खामियों की पहचान करने में सहायक हो सकता है, जिससे विफलता या दुर्घटनाओं का जोखिम कम हो जाता है।

कुछ अनुमानों के अनुसार, एक विशाल पवन सुरंग के अंदर मैक 30 की उड़ान स्थितियों का अनुकरण करने के लिए थ्री गोरजेस डैम की विद्युत उत्पादन क्षमता के बराबर बिजली की आवश्यकता होगी, जो व्यावहारिक रूप से असंभव है। इसलिए, जेएफ-22 परियोजना के प्रमुख वैज्ञानिक प्रोफेसर जियांग जोंग्लिन ने एक अभिनव समाधान निकाला।

सुपरसोनिक परीक्षण के लिए आवश्यक तीव्र वायु प्रवाह उत्पन्न करने के लिए, जियांग ने "प्रत्यक्ष-परावर्तक शॉक वेव इंजन" नामक एक नए प्रकार के शॉक वेव जनरेटर का प्रस्ताव दिया। पारंपरिक पवन सुरंगों में, वायु प्रवाह विस्तार द्वारा उत्पन्न होता है, जहाँ उच्च दबाव वाली गैस को तेजी से कम दबाव वाले कक्ष में छोड़ा जाता है, जिससे एक सुपरसोनिक धारा बनती है। हालाँकि, सुपरसोनिक परीक्षण के लिए जब अत्यधिक उच्च गति और तापमान की आवश्यकता होती है, तो इस विधि की कुछ सीमाएँ होती हैं।

जियांग का परावर्तित शॉकवेव इंजन सटीक समय पर किए गए विस्फोटों की एक श्रृंखला का उपयोग करके सीमाओं को पार करता है, जिससे शॉकवेवों की एक श्रृंखला उत्पन्न होती है जो एक दूसरे से टकराकर एक बिंदु पर अभिसरित होती हैं। परिणामस्वरूप उत्पन्न ऊर्जा का अत्यंत शक्तिशाली विस्फोट फिर पवन सुरंग में वायु प्रवाह को अति-उच्च गति से चलाने के लिए उपयोग किया जाता है।

इस पहल ने हाइपरसोनिक उड़ान अनुसंधान को अधिक सटीक और कुशल बनाकर कई उपलब्धियों का मार्ग प्रशस्त किया। पवन सुरंगों में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए विस्फोटकों का उपयोग करने से कई नुकसान होते हैं, जैसे कि लोगों और उपकरणों दोनों के लिए खतरा, ध्वनि प्रदूषण और वायु प्रदूषण। हालांकि, चूंकि ऊर्जा स्थिर मशीनरी के बजाय विस्फोटों से उत्पन्न होती है, इसलिए विस्फोटों की तीव्रता और अवधि को समायोजित करके विभिन्न प्रकार के वाहनों या सामग्रियों के परीक्षण के लिए विविध वायु प्रवाह उत्पन्न किया जा सकता है।

चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान संघ ने प्रभावी परीक्षण समय, कुल तापमान, कुल दबाव और नोजल प्रवाह सहित कई प्रमुख क्षेत्रों में जेएफ-22 का मूल्यांकन करने के लिए 16 स्वतंत्र विशेषज्ञों को भेजा। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि जेएफ-22 ने विश्व-स्तरीय प्रदर्शन हासिल किया है। जेएफ-12 सुरंग के साथ, जेएफ-22 एकमात्र जमीनी परीक्षण सुविधा बन गई है जो अंतरिक्ष यान के निकट परीक्षण के सभी पहलुओं को पूरा करती है।

अन खांग ( एससीएमपी के अनुसार)

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