Tiongkok menyelesaikan terowongan angin hipersonik terkuat di dunia

[iklan_1]

Terletak di distrik pegunungan Huairou di utara Beijing, terowongan angin JF-22 berdiameter 4 meter (13 kaki) dan dapat menghasilkan kecepatan aliran udara hingga 10 kilometer (6,2 mil) per detik, menurut penilaian akhir yang dilakukan pada 30 Mei.

Tiongkok menyelesaikan jalur luncur hipersonik tercepat di dunia, gambar 1 — JF-22, yang berbasis di Beijing, dapat mensimulasikan kondisi penerbangan yang keras dengan kecepatan 30 kali kecepatan suara. Foto: SCMP

Hal ini menjadikannya terowongan angin terbesar dan tercepat di dunia , yang mampu mensimulasikan kondisi penerbangan hipersonik hingga Mach 30, menurut Institut Mekanika Tiongkok, pemilik fasilitas tersebut.

Terowongan itu akan "mendukung penelitian dan pengembangan pesawat hipersonik dan sistem transportasi ruang angkasa Tiongkok," ujar lembaga itu dalam sebuah pernyataan pada hari Jumat. Sebagai perbandingan, terowongan Mach 10 di Pusat Penelitian Langley NASA di AS, sebuah fasilitas uji hipersonik utama, memiliki bagian uji berdiameter hampir 0,8 meter. Bagian uji yang lebih besar memungkinkan para peneliti untuk memasukkan model pesawat yang lebih besar atau bahkan seluruh kendaraan ke dalam terowongan angin untuk mendapatkan data penerbangan yang lebih akurat.

JF-22 merupakan bagian integral dari tujuan pemerintah Tiongkok yang ingin dicapai pada tahun 2035. Pada saat itu, Beijing berharap dapat mengerahkan armada pesawat hipersonik yang dapat mengangkut ribuan penumpang ke luar angkasa setiap tahun atau ke mana pun di planet ini dalam waktu satu jam. Namun, pesawat tersebut harus mampu menahan suhu dan tekanan ekstrem dari penerbangan hipersonik, sekaligus mempertahankan lintasan penerbangan yang stabil dan lingkungan yang aman dan nyaman bagi penumpang.

Pada kecepatan lima kali kecepatan suara, molekul-molekul udara di sekitar pesawat mulai terkompresi dan memanas, mengakibatkan fenomena yang dikenal sebagai disosiasi molekuler. Molekul-molekul udara terurai menjadi atom-atom penyusunnya, yang kemudian dapat bereaksi satu sama lain untuk membentuk zat kimia baru.

Memahami fisika kompleks aliran yang terlibat dalam pemisahan molekul sangat penting bagi pengembangan pesawat hipersonik, menurut lembaga tersebut. Dengan mempelajari fenomena tersebut di laboratorium menggunakan fasilitas seperti terowongan angin, para peneliti dapat mempelajari bagaimana kendaraan hipersonik berinteraksi dengan lingkungan sekitarnya dan mengembangkan teknologi baru untuk meningkatkan kinerja dan keselamatannya.

Pengujian terowongan angin juga dapat membantu mengidentifikasi potensi masalah atau cacat desain sebelum kendaraan benar-benar dibangun dan diterbangkan, sehingga mengurangi risiko kegagalan atau kecelakaan. Menurut beberapa perkiraan, simulasi kondisi penerbangan Mach 30 di dalam terowongan besar akan membutuhkan energi yang sama besarnya dengan Bendungan Tiga Ngarai—sesuatu yang mustahil.

Profesor Jiang Zonglin, ilmuwan utama proyek JF-22, menemukan solusi inovatif. Untuk menghasilkan aliran udara berkecepatan tinggi yang dibutuhkan untuk pengujian hipersonik, Jiang mengusulkan jenis baru generator gelombang kejut yang disebut "penggerak gelombang kejut refleksi langsung". Dalam terowongan angin hipersonik tradisional, aliran udara dihasilkan melalui proses yang disebut "ekspansi", di mana gas bertekanan tinggi dilepaskan dengan cepat ke dalam ruang bertekanan rendah, menciptakan aliran hipersonik.

Namun, metode ini memiliki keterbatasan dalam menghasilkan kecepatan dan suhu yang sangat tinggi yang dibutuhkan untuk pengujian ultrasonik. Penggerak gelombang kejut pantul Jiang mengatasi keterbatasan ini dengan menggunakan serangkaian ledakan yang tepat waktu untuk menciptakan serangkaian gelombang kejut yang saling memantul dan bertemu di satu titik.

Semburan energi intens yang dihasilkan digunakan untuk memanipulasi aliran udara di terowongan angin dengan kecepatan sangat tinggi. Inovasi ini, menurut lembaga tersebut, membuka jalan bagi kemajuan lebih lanjut dengan menghadirkan presisi dan efisiensi yang lebih tinggi dalam penelitian penerbangan hipersonik.

Dengan menggabungkan data tersebut, para peneliti dapat lebih memahami kinerja berbagai material dan desain dalam berbagai kondisi penerbangan dan menggunakan informasi tersebut untuk meningkatkan kinerja dan keandalan senjata atau pesawat hipersonik. Fasilitas-fasilitas ini dapat menempatkan Tiongkok jauh lebih unggul daripada para pesaingnya, ujar tim Jiang.

Mai Anh (menurut SCMP)

[iklan_2]
Sumber