चीन ने दुनिया की सबसे शक्तिशाली हाइपरसोनिक पवन सुरंग का निर्माण पूरा किया

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30 मई को किए गए अंतिम मूल्यांकन के अनुसार, बीजिंग के उत्तर में पहाड़ी हुआइरोउ जिले में स्थित जेएफ-22 पवन सुरंग का व्यास 4 मीटर (13 फीट) है और यह 10 किलोमीटर (6.2 मील) प्रति सेकंड तक की वायु प्रवाह गति उत्पन्न कर सकती है।

चीन ने दुनिया का सबसे तेज़ हाइपरसोनिक ग्लाइड पथ पूरा किया (चित्र 1) — बीजिंग स्थित जेएफ-22, ध्वनि की गति से 30 गुना तेज़ गति से कठिन उड़ान परिस्थितियों का अनुकरण कर सकता है। फोटो: एससीएमपी

इस सुविधा के स्वामी चाइना इंस्टीट्यूट ऑफ मैकेनिक्स के अनुसार, यह विश्व की सबसे बड़ी और सबसे तेज पवन सुरंग है, जो मैक 30 तक की हाइपरसोनिक उड़ान स्थितियों का अनुकरण करने में सक्षम है।

संस्थान ने शुक्रवार को एक बयान में कहा कि यह सुरंग "चीन के हाइपरसोनिक विमानों और अंतरिक्ष परिवहन प्रणालियों के अनुसंधान एवं विकास में सहायक होगी।" इसकी तुलना में, अमेरिका में नासा के लैंग्ली रिसर्च सेंटर, जो एक प्रमुख हाइपरसोनिक परीक्षण केंद्र है, में मैक 10 सुरंग का परीक्षण खंड लगभग 0.8 मीटर व्यास का है। इस बड़े परीक्षण खंड के कारण शोधकर्ता अधिक सटीक उड़ान डेटा प्राप्त करने के लिए बड़े विमान मॉडल या यहाँ तक कि पूरे वाहन को पवन सुरंग में डाल सकते हैं।

जेएफ-22, 2035 तक हासिल करने के चीनी सरकार के लक्ष्यों का एक अभिन्न अंग है। तब तक, बीजिंग हाइपरसोनिक विमानों का एक बेड़ा तैनात करने की उम्मीद करता है जो हर साल हज़ारों यात्रियों को अंतरिक्ष में या ग्रह पर कहीं भी एक घंटे के भीतर पहुँचा सके। लेकिन ऐसे विमानों को हाइपरसोनिक उड़ान के अत्यधिक तापमान और दबाव को झेलने में सक्षम होना चाहिए, साथ ही एक स्थिर उड़ान पथ और यात्रियों के लिए एक सुरक्षित, आरामदायक वातावरण बनाए रखना चाहिए।

ध्वनि की गति से पाँच गुना तेज़ गति से, विमान के चारों ओर मौजूद वायु के अणु संपीड़ित होकर गर्म होने लगते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आणविक वियोजन नामक एक घटना होती है। वायु के अणु अपने घटक परमाणुओं में टूट जाते हैं, जो फिर आपस में क्रिया करके नए रसायन बनाते हैं।

संस्थान के अनुसार, आणविक पृथक्करण में शामिल प्रवाहों के जटिल भौतिकी को समझना हाइपरसोनिक विमानों के विकास के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। पवन सुरंगों जैसी सुविधाओं का उपयोग करके प्रयोगशाला में इस परिघटना का अध्ययन करके, शोधकर्ता यह जान सकते हैं कि हाइपरसोनिक वाहन अपने परिवेश के साथ कैसे क्रिया करते हैं और उनके प्रदर्शन और सुरक्षा को बेहतर बनाने के लिए नई तकनीकों का विकास कर सकते हैं।

पवन सुरंग परीक्षण से वाहन के निर्माण और उड़ान से पहले संभावित समस्याओं या डिज़ाइन संबंधी खामियों की पहचान करने में भी मदद मिल सकती है, जिससे विफलता या दुर्घटना का जोखिम कम हो जाता है। कुछ अनुमानों के अनुसार, एक बड़ी सुरंग के अंदर मैक 30 उड़ान स्थितियों का अनुकरण करने के लिए उतनी ही ऊर्जा की आवश्यकता होगी जितनी थ्री गॉर्जेस बांध के लिए—जो कि बिल्कुल भी संभव नहीं है।

जेएफ-22 परियोजना के प्रमुख वैज्ञानिक , प्रोफेसर जियांग ज़ोंगलिन ने एक अभिनव समाधान निकाला। हाइपरसोनिक परीक्षण के लिए आवश्यक उच्च-गति वायु प्रवाह उत्पन्न करने के लिए, जियांग ने एक नए प्रकार के शॉक वेव जनरेटर का प्रस्ताव रखा, जिसे "प्रत्यक्ष-परावर्तन शॉक वेव ड्राइवर" कहा जाता है। पारंपरिक हाइपरसोनिक पवन सुरंगों में, वायु प्रवाह "विस्तार" नामक प्रक्रिया द्वारा निर्मित होता है, जिसमें उच्च-दाब वाली गैस को तेज़ी से एक निम्न-दाब कक्ष में छोड़ा जाता है, जिससे एक हाइपरसोनिक प्रवाह उत्पन्न होता है।

हालाँकि, अल्ट्रासोनिक परीक्षण के लिए आवश्यक अत्यधिक उच्च गति और तापमान उत्पन्न करने में इस विधि की सीमाएँ हैं। जियांग का परावर्तित शॉकवेव ड्राइवर सटीक समय पर विस्फोटों की एक श्रृंखला का उपयोग करके इन सीमाओं को पार करता है, जिससे शॉकवेव की एक श्रृंखला बनती है जो एक-दूसरे से परावर्तित होकर एक बिंदु पर मिलती है।

परिणामस्वरूप उत्पन्न ऊर्जा के तीव्र विस्फोट का उपयोग पवन सुरंग में अत्यंत उच्च गति पर वायु प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। संस्थान का कहना है कि यह नवाचार हाइपरसोनिक उड़ान अनुसंधान में अधिक सटीकता और दक्षता लाकर आगे की प्रगति का मार्ग प्रशस्त करता है।

डेटा को मिलाकर, शोधकर्ता बेहतर ढंग से समझ सकते हैं कि विभिन्न सामग्रियाँ और डिज़ाइन विभिन्न उड़ान स्थितियों में कैसा प्रदर्शन करते हैं और उस जानकारी का उपयोग हाइपरसोनिक हथियारों या विमानों के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को बेहतर बनाने के लिए कर सकते हैं। जियांग की टीम ने कहा कि ये सुविधाएँ चीन को अपने प्रतिस्पर्धियों से कई साल आगे रख सकती हैं।

माई आन्ह (एससीएमपी के अनुसार)

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स्रोत