Terowongan angin supersonik terkuat di dunia.

Tiongkok: Setelah lima tahun pembangunan, terowongan angin terbesar dan tercepat pertumbuhannya di dunia telah beroperasi di pinggiran kota Beijing.

Terowongan angin JF-22 dapat mensimulasikan kecepatan supersonik Mach 30. Foto: SCMP

Terletak di Distrik Huairou di utara Beijing, terowongan angin JF-22 memiliki diameter 4 meter dan dapat menghasilkan aliran udara dengan kecepatan hingga 10 km/detik, menurut penilaian akhir yang dilakukan pada 30 Mei. Hal ini menjadikan struktur tersebut sebagai terowongan angin terbesar dan tercepat di dunia, yang mampu mensimulasikan kondisi penerbangan supersonik hingga Mach 30 (37.044 km/jam), menurut Institut Teknik Mesin, lembaga yang mengelola JF-22.

Terowongan ini akan "mendukung penelitian dan pengembangan sistem transportasi ruang angkasa hipersonik dan pesawat terbang Tiongkok," menurut pengumuman dari institut tersebut pada 2 Juni. Sebagai perbandingan, terowongan Mach 10 (12.348 km/jam) di Pusat Penelitian Langley NASA di AS, fasilitas pengujian hipersonik utama, memiliki diameter ruang uji hampir 0,8 meter. Ruang uji yang lebih besar memungkinkan para peneliti untuk membawa model pesawat yang lebih besar, atau bahkan seluruh sistem senjata, ke dalam terowongan angin untuk mengumpulkan data penerbangan yang lebih akurat. Sebagian besar rudal balistik antarbenua memiliki diameter kurang dari 4 meter.

Pesawat JF-22 terkait dengan tujuan yang ditetapkan oleh pemerintah Tiongkok dan upaya mereka untuk mencapainya pada tahun 2035: mengerahkan armada pesawat hipersonik yang mampu membawa ribuan penumpang ke luar angkasa setiap tahun, atau ke lokasi mana pun di planet ini dalam waktu satu jam. Namun, pesawat tersebut harus mampu menahan suhu dan tekanan ekstrem penerbangan hipersonik, mempertahankan jalur penerbangan yang stabil, dan menyediakan lingkungan yang aman dan nyaman bagi penumpang.

Pada kecepatan lima kali kecepatan suara, molekul gas yang mengelilingi pesawat mulai terkompresi dan memanas, menyebabkan disosiasi molekuler. Molekul gas ini terurai menjadi atom-atom penyusunnya, yang kemudian dapat bereaksi satu sama lain untuk membentuk zat kimia baru. Memahami fisika kompleks aliran gas yang terkait dengan disosiasi molekuler sangat penting dalam pengembangan pesawat supersonik.

Melalui studi fenomena di lingkungan eksperimental seperti terowongan angin, para ilmuwan dapat mengeksplorasi bagaimana kendaraan supersonik berinteraksi dengan lingkungannya dan mengembangkan teknologi baru untuk meningkatkan kinerja dan keselamatan. Pengujian terowongan angin dapat membantu mengidentifikasi potensi masalah atau kekurangan desain sebelum kendaraan dibangun dan diuji terbang, sehingga mengurangi risiko kegagalan atau kecelakaan.

Menurut beberapa perkiraan, mensimulasikan kondisi penerbangan Mach 30 di dalam terowongan angin besar akan membutuhkan jumlah listrik yang setara dengan daya keluaran Bendungan Tiga Ngarai, yang secara praktis tidak mungkin. Oleh karena itu, Profesor Jiang Zonglin, ilmuwan utama dalam proyek JF-22, menemukan solusi inovatif.

Untuk menghasilkan aliran udara berkecepatan tinggi yang diperlukan untuk pengujian supersonik, Jiang mengusulkan jenis generator gelombang kejut baru yang disebut "mesin gelombang kejut pemantul langsung". Dalam terowongan angin konvensional, aliran udara dihasilkan melalui ekspansi, di mana gas bertekanan tinggi dengan cepat dikeluarkan ke ruang bertekanan rendah, menciptakan aliran supersonik. Namun, metode ini memiliki beberapa keterbatasan ketika kecepatan dan suhu yang sangat tinggi diperlukan untuk pengujian supersonik.

Mesin gelombang kejut pantulan Jiang mengatasi keterbatasan tersebut dengan menggunakan serangkaian ledakan yang diatur waktunya secara tepat untuk menghasilkan serangkaian gelombang kejut yang saling memantul dan bertemu di satu titik. Ledakan energi yang sangat kuat tersebut kemudian digunakan untuk mendorong aliran udara di terowongan angin dengan kecepatan sangat tinggi.

Inisiatif ini membuka jalan bagi banyak pencapaian dengan membuat penelitian penerbangan hipersonik menjadi lebih presisi dan efisien. Penggunaan bahan peledak untuk menghasilkan energi di terowongan angin memiliki banyak kekurangan, seperti bahaya bagi manusia dan peralatan, polusi suara, dan polusi udara. Namun, karena energi dihasilkan dari ledakan dan bukan dari mesin tetap, intensitas dan durasi ledakan dapat disesuaikan untuk menciptakan aliran udara yang beragam untuk menguji berbagai jenis kendaraan atau material.

Asosiasi Nasional Ilmu Pengetahuan Alam Tiongkok mengirim 16 pakar independen untuk mengevaluasi JF-22 di beberapa area kunci, termasuk waktu pengujian efektif, suhu total, tekanan total, dan aliran nosel. Mereka menyimpulkan bahwa JF-22 mencapai kinerja terdepan di dunia. Bersama dengan terowongan JF-12, JF-22 menjadi satu-satunya fasilitas pengujian berbasis darat yang memenuhi semua aspek pengujian kendaraan antariksa dekat.

An Khang (Menurut SCMP )

Tautan sumber: https://vnexpress.net/duong-ham-gio-sieu-thanh-manh-nhat-the-gioi-4614482.html