A világ legerősebb szélcsatornái.

A szélcsatornák a repülőgépipar sarokkövévé váltak, számtalan repülőgép és rakéta aerodinamikájának tesztelésében segítenek.

A szélcsatorna egy olyan gép, amely a levegő áramlását szimulálja tárgyakon keresztül. A rendszer mindig tartalmaz egy hosszú, keskeny csövet, amelybe különböző módszerekkel, például erős ventilátorokkal vezetik be a légáramlást. A vizsgálandó modellt vagy tárgyat a csőbe helyezik. A légáramlást szabályozzák, hogy tanulmányozzák a tárgyra gyakorolt ​​hatását különböző körülmények között, például változó szélsebesség mellett. A szélcsatornákat a 19. század végén fejlesztették ki, és ma már széles körben használják számos iparágban. Például az autóiparban használt szélcsatornák az autók, versenyautók, teherautók és más járművek aerodinamikáját tesztelik.

Az építőmérnöki tudományokban a szélcsatornák az épületek és infrastrukturális projektek szerkezeti integritását tesztelik. Segítenek optimalizálni a repülőgépek és rakéták terveit a biztonságosabb és hatékonyabb repülés érdekében. Az alábbiakban a világ néhány legerősebb szélcsatornáját mutatjuk be az Interesting Engineering szerint.

1. JF-22

A JF-22 szélcsatorna képes szimulálni a környezetet az űrhajó visszatérése során. Fotó: CCTV

A JF-22 a világ legerősebb szuperszonikus szélcsatornája. A Pekingtől északra található Kínai Tudományos Akadémia Gépészmérnöki Intézetében (IMCAS) épített JF-22 akár Mach 30 sebességet is elérhet (37 044 km/h vagy 10,3 km/s).

A JF-22 nem használ ventilátorokat, mivel ezek nem képesek ilyen nagy sebességű légáramlást generálni. Ehelyett ez a szélcsatorna időzített robbanásokat használ, hogy lökéshullámokat hozzanak létre, amelyek visszaverődnek egymástól, és egyetlen ponton konvergálnak a 4 méter átmérőjű, 167 méter hosszú csőben. A JF-22 15 gigawatt (GW) energiát képes leadni, ami a világ legnagyobb vízerőművének, a Három-szurdok-gátnak a teljesítményének 70%-ával egyenértékű a kínai Jicsangban.

2. JF-12

A JF-12-t gyakran a JF-22 elődjének tekintik, mivel egy nyitott rendszerű szélcsatorna. A legújabb JF-22 szélcsatornához hasonlóan a JF-12 is lökéshullámokat használ, hogy Mach 5-től (6174 km/h) Mach 9-ig (11 174 km/h) terjedő repülési feltételeket hozzon létre, 25 000 m és 50 000 m közötti magasságban.

A Kínai Űrkutatási Intézet jelentése szerint a JF-12-t a Gépészmérnöki Intézet az IMCAS keretében építette 2008 és 2012 között, és kulcsfontosságú szerepet játszik a kínai DF-ZF hiperszonikus siklórepülőgép (HGV) fejlesztésében. A JF-12 a JF-22 mellett továbbra is aktív szolgálatban áll.

3. T-117 TsAGI szuperszonikus szélcsatorna

T-117 TsAGI szélcsatorna. Fotó: TsAGI

A T-117 TsAGI egy nagyméretű szuperszonikus szélcsatorna, amelyet a moszkvai Központi Hidrodinamikai Intézetben építettek az 1970-es években. A rendszer alulról kifelé irányuló elven működik, amelyben nagynyomású levegőt juttatnak gyorsan a szélcsatorna fennmaradó területére, hogy légáramlást hozzanak létre. Két különálló, levehető elektromos kemence, a kísérlettől függően, melegíti a légáramlást.

Az egyik kemence két elektromos ívet használ maximálisan 25 megawatt teljesítmény leadására, míg a másik egyetlen elektromos ívet használ maximálisan 2,5 megawatt teljesítmény leadására. A kemencékben lévő levegőt két, azonos tengely mentén elhelyezkedő elektróda között melegítik fel, így elektromos ív keletkezik. Az ív ezután egy mágneses mező hatására forog, felmelegítve az elektródák között áthaladó levegőt.

Ily módon a T-117 TsAGI képes szimulálni a hiperszonikus járművek repülés közbeni magas hőmérsékletét, miközben egyidejűleg Mach 5-től (6174 km/h) Mach 10-ig (12 348 km/h) terjedő tesztsebességet generál. 2018-ban a T-117 TsAGI-t használták a Federation űrhajó hiperszonikus repülési módjának tesztelésére, amely az orosz űrügynökség, a Roszkoszmosz projektje, amelynek célja a Szojuz űrhajók leváltása különböző alacsony Föld- és Hold körüli pályán történő küldetésekben.

4. Nagysebességű alagútfúró létesítmény (HTF)

A hiperszonikus alagútfúró létesítmény (HTF) a NASA Neil Armstrong teszttelepén található, a Glenn Kutatóközpontban, Sanduskyban, Ohio államban. Az eredetileg a NERVA (Atomhajtású Jármű) programban használt nukleáris fűtésű rakétafúvókák tesztelésére épített létesítmény ma nagyméretű hiperszonikus meghajtórendszerek tesztelésére specializálódott Mach 5 (6174 km/h) és Mach 7 (8644 km/h) közötti sebességgel, valós magasságokat (36 500 m) szimulálva.

A HTF tesztterülete 3,05 m2 és 4,27 m2 között állítható. Ott egy grafitmagos elektromos fűtőkemence melegíti a nitrogéngázt, amelyet ezután oxigénnel és szobahőmérsékletű nitrogénnel kevernek össze, így mesterséges, szennyezetlen levegőt hoznak létre a megfelelő arányban. A mesterséges levegő hőmérsékletét a teszt konkrét követelményeinek megfelelően szabályozzák. A HTF az üzemi körülményektől függően egyszerre 5 percig működhet.

5. Egységes szélcsatorna-terv (UPWT)

Az UPWT (ultrahangos szélcsatorna) űrkilövés-rendszer modelljét szubszonikus szélcsatornában tesztelik. Fotó: NASA

Az Unitary Plan (UPWT) szélcsatorna a világ egyik legnagyobb működő szélcsatornája. A létesítmény a NASA Ames Kutatóközpontjában található, a kaliforniai Moffet Fielden. 1955-ös elkészülte óta az Unitary Plan (UPWT) szélcsatornát hagyományos repülőgépek (kereskedelmi és katonai ) és űrhajók (például a NASA ma már nem működő űrsiklója) tesztelésére használták. Az alagút kulcsszerepet játszott a Boeing repülőgépflottájának, valamint az F-111 vadászgép és a B-1 Lancer bombázó fejlesztésében.

Az UPWT három zártkörű szélcsatornából áll: egy 3,4 x 3,4 m-es szubszonikus szélcsatornából (TWT), egy 2,7 ​​x 2,1 m-es szuperszonikus szélcsatornából és egy 2,4 x 2,1 m-es szuperszonikus szélcsatornából. Az utolsó szélcsatorna akár Mach 3,5 (4321 m) sebességet is elérhet. Mindegyiket négy darab, 65 000 lóerős, tekercses rotoros elektromágneses motor hajtja, amelyek 7200 volton működnek.

An Khang ( az Érdekes Mérnöki Irodalom szerint)

Forráslink: https://vnexpress.net/nhung-duong-ham-gio-manh-nhat-the-gioi-4733176.html