세계에서 가장 강력한 초음속 풍동.

중국: 5년간의 공사 끝에 세계 최대 규모이자 가장 빠르게 성장하는 풍동 시설이 베이징 외곽에서 가동을 시작했습니다.

JF-22 풍동은 마하 30의 초음속을 시뮬레이션할 수 있습니다. 사진: SCMP

베이징 북쪽 화이러우구에 위치한 JF-22 풍동은 직경 4미터로, 5월 30일 최종 평가에 따르면 최대 10km/s의 풍속을 생성할 수 있습니다. JF-22 개발을 담당하는 기계공학연구소에 따르면, 이로써 이 풍동은 세계 최대 규모이자 가장 빠른 풍동이 되었으며, 마하 30(시속 37,044km)에 달하는 초음속 비행 조건을 시뮬레이션할 수 있습니다.

이 터널은 "중국의 극초음속 우주 수송 시스템 및 항공기 연구 개발을 지원할 것"이라고 연구소는 6월 2일 발표했습니다. 비교하자면, 주요 극초음속 시험 시설인 미국 NASA 랭글리 연구센터의 마하 10(시속 12,348km) 풍동은 시험실 직경이 약 0.8미터입니다. 더 큰 시험실을 사용하면 연구원들은 더 큰 항공기 모형이나 심지어 전체 무기 시스템까지 풍동에 넣어 더욱 정확한 비행 데이터를 수집할 수 있습니다. 대부분의 대륙간 탄도 미사일은 직경이 4미터 미만입니다.

JF-22는 중국 정부 가 2035년까지 달성하고자 하는 목표, 즉 매년 수천 명의 승객을 우주로, 또는 1시간 이내에 지구상의 어느 곳이든 수송할 수 있는 극초음속 항공기 편대를 배치하는 것과 연관되어 있습니다. 그러나 이러한 항공기는 극초음속 비행의 극한 온도와 압력을 견뎌내고, 안정적인 비행 경로를 유지하며, 승객에게 안전하고 쾌적한 환경을 제공해야 합니다.

음속의 5배 속도에 도달하면 항공기를 둘러싼 기체 분자들이 압축되고 가열되어 분자 해리가 일어납니다. 이 기체 분자들은 구성 원자로 분해되고, 이 원자들은 서로 반응하여 새로운 화학 물질을 형성할 수 있습니다. 분자 해리와 관련된 기체 흐름의 복잡한 물리적 현상을 이해하는 것은 초음속 항공기 개발에 매우 ​​중요합니다.

풍동과 같은 실험 환경에서 현상을 연구함으로써 과학자들은 초음속 비행체가 주변 환경과 어떻게 상호작용하는지 탐구하고 성능과 안전성을 향상시키는 새로운 기술을 개발할 수 있습니다. 풍동 시험은 비행체 제작 및 시험 비행 전에 잠재적인 문제나 설계 결함을 파악하는 데 도움이 되어 고장이나 사고의 위험을 줄여줍니다.

일부 추산에 따르면, 대형 풍동 내부에서 마하 30의 비행 조건을 시뮬레이션하려면 싼샤댐의 발전량에 필적하는 전력이 필요하며, 이는 현실적으로 불가능하다고 합니다. 따라서 JF-22 프로젝트의 책임 과학자인 장종린 교수는 혁신적인 해결책을 고안해냈습니다.

장 교수는 초음속 시험에 필요한 고속 기류를 생성하기 위해 "직접 반사 충격파 엔진"이라는 새로운 유형의 충격파 발생기를 제안했습니다. 기존 풍동에서는 고압 가스를 저압 챔버로 빠르게 배출하여 팽창시키는 방식으로 초음속 기류를 생성합니다. 그러나 이 방법은 초음속 시험에 필요한 극도로 높은 속도와 온도에서는 몇 가지 한계를 가지고 있습니다.

장의 반사 충격파 엔진은 정밀하게 조절된 일련의 폭발을 이용하여 서로 반사되어 한 지점으로 수렴하는 일련의 충격파를 생성함으로써 기존의 한계를 극복합니다. 이렇게 생성된 매우 강력한 에너지는 풍동 내부의 공기 흐름을 초고속으로 추진하는 데 사용됩니다.

이러한 시도는 극초음속 비행 연구를 더욱 정밀하고 효율적으로 만들어 많은 성과를 거두는 데 기여했습니다. 풍동에서 폭발물을 사용하여 에너지를 생성하는 방식은 사람과 장비에 대한 위험, 소음 공해, 대기 오염 등 여러 단점이 있습니다. 그러나 고정된 기계 장치가 아닌 폭발을 통해 에너지를 생성하기 때문에 폭발의 강도와 지속 시간을 조절하여 다양한 종류의 비행체나 재료를 시험할 수 있는 다양한 기류를 만들어낼 수 있습니다.

중국 국가자연과학회는 16명의 독립 전문가를 파견하여 유효 시험 시간, 총 온도, 총 압력, 노즐 유량 등 여러 핵심 분야에서 JF-22를 평가했습니다. 그들은 JF-22가 세계 최고 수준의 성능을 달성했다고 결론지었습니다. JF-12 터널과 함께 JF-22는 준우주선 시험의 모든 측면을 충족하는 유일한 지상 시험 시설이 되었습니다.

안캉 ( SCMP 보도에 따르면)

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