世界最強の風洞

風洞は航空宇宙産業の主力となり、無数の航空機やロケットの空気力学をテストするのに役立っています。

風洞は物体を通る空気の流れをシミュレートする機械です。システムは必ず細長いパイプで構成され、強力なファンなどのさまざまな方法で空気が導入されます。テスト対象のモデルまたはオブジェクトはパイプ内に配置されます。風速の変化など、さまざまな条件下での気流が物体に与える影響を調べるために、気流を制御します。風洞は 19 世紀後半に初めて開発され、現在では多くの産業で広く使用されています。たとえば、自動車業界で使用される風洞は、自動車、レースカー、トラック、その他の車両の空気力学をテストします。

土木工学では、風洞を使用して建物やインフラプロジェクトの構造の健全性をテストします。また、より安全で効率的な飛行を実現するために、航空機やロケットの設計を最適化するのにも役立ちます。 Interesting Engineeringによると、以下は現在世界で最も強力な風洞です。

1. JF-22

JF-22 風洞は、宇宙船が大気圏に再突入するときの環境をシミュレートできます。写真: CCTV

JF-22は世界で最も強力な超音速風洞です。北京北部の中国科学院機械工程研究所（IMCAS）で製造されたJF-22は、最高速度マッハ30（時速37,044kmまたは秒速10.3km）に達することができる。

JF-22 ではファンは使用されません。ファンではこのような高速度の気流を生成できないためです。代わりに、風洞はタイミングを合わせた爆発を利用して衝撃波を発生させ、その衝撃波が互いに反射して直径 4 メートル、長さ 167 メートルの管内の一点に収束します。 JF-22は15ギガワット（GW）の電力を供給でき、これは中国宜昌にある世界最大の水力発電ダムである三峡ダムの発電能力の70％に相当する。

2. JF-12

JF-12 は、オープンサーキット風洞である JF-22 の前身であるとよく考えられています。最新の JF-22 風洞と同様に、JF-12 は衝撃波を使用して、高度 25,000 メートルから 50,000 メートルでマッハ 5 (時速 6,174 キロメートル) からマッハ 9 (時速 11,174 キロメートル) の飛行条件を作り出します。

中国航天研究院の報告によると、JF-12は2008年から2012年にかけて中国機械工学研究所（IMCAS）傘下で製造され、中国のDF-ZF極超音速滑空体（HGV）の開発に極めて重要な役割を果たした。 JF-12は現在もJF-22と並行して運用されています。

3. T-117 TsAGI超音速風洞

T-117 TsAGI 風洞。写真: TsAGI

T-117 TsAGI は、1970 年代にロシアのモスクワにある中央流体空気力学研究所に建設された大型の超音速風洞です。このシステムはブローダウン原理に基づいて動作し、高圧ガスが風洞の残りの領域に急速に放出されて流れを生成します。実験に応じて切り離すことができる 2 つの独立した電気炉がガス流を加熱します。

1 つの炉は 2 つの電気アークを使用して最大 25 メガワットの電力を供給し、もう 1 つの炉は 1 つの電気アークを使用して最大 2.5 メガワットの電力を供給します。炉内の空気は、同じ軸に沿って直線上に配置された 2 つの電極の間で加熱され、電気アークが発生します。すると、電気アークが磁場によって回転し、電極間を通過する空気を温めます。

このようにして、T-117 TsAGIは、マッハ5（時速6,174km）からマッハ10（時速12,348km）までのテスト速度を生成しながら、極超音速機が飛行中に遭遇する高温をシミュレートすることができます。 2018年、T-117 TsAGIは、ロシアの宇宙機関ロスコスモスのプロジェクトであるフェデレーション宇宙船の極超音速飛行体制のテストに使用され、低地球軌道および月軌道でのさまざまなミッションでソユーズ宇宙船の代替となりました。

4. 極超音速トンネル施設（HTF）

極超音速トンネル施設 (HTF) は、オハイオ州サンダスキーのグレン研究センター内にある NASA のニール・アームストロング試験施設にあります。この施設はもともと、ロケット車両応用のための核推進（NERVA）プログラムの核熱核ロケットノズルをテストするために建設されましたが、現在は、現実的な高度（36,500メートル）をシミュレートしながら、マッハ5（時速6,174キロメートル）からマッハ7（時速8,644キロメートル）の速度で大規模な極超音速吸引推進システムをテストすることに特化しています。

HTF のテスト領域は 3.05 m から 4.27 m まで調整可能です。そこでは、グラファイトコア電気炉が窒素ガスを加熱し、それを室温で酸素と窒素と混合して、実際の割合で汚染のない人工空気を生成します。人工空気の温度は、テストの特定の要件に応じて制御されます。 HTF は動作条件に応じて 5 分ごとに動作できます。

5. ユニタリープラン風洞（UPWT）

UPWT システム亜音速風洞試験ロケットモデル。写真: NASA

ユニタリープラン風洞 (UPWT) は、世界最大の稼働中の風洞の 1 つです。この施設はカリフォルニア州モフェットフィールドにあるNASAエイムズ研究センターにあります。ユニタリープラン風洞 (UPWT) は、1955 年の完成以来、従来の航空機 (商用および軍用) と宇宙船 (NASA の退役したスペース シャトルなど) の両方のテストに役立ってきました。このトンネルは、F-111戦闘機やB-1ランサー爆撃機など、ボーイング社の航空機群の開発に重要な役割を果たした。

UPWT は、3.4 x 3.4 m 亜音速風洞 (TWT)、2.7 x 2.1 m 超音速風洞、および 2.4 x 2.1 m 超音速風洞の 3 つの閉回路風洞で構成されています。最終風洞はマッハ3.5（4,321メートル）までの速度に達することができます。これらはすべて、7,200 ボルトで作動する 4 つの 65,000 馬力巻線ローター電磁モーターによって駆動されます。

An Khang （ Interesting Engineeringによると）

ソースリンク: https://vnexpress.net/nhung-duong-ham-gio-manh-nhat-the-gioi-4733176.html