세계에서 가장 강력한 풍동 시설.

풍동은 항공우주 산업의 핵심 요소가 되어 수많은 항공기와 미사일의 공기역학을 시험하는 데 도움을 주고 있습니다.

풍동은 물체를 통과하는 공기의 흐름을 모사하는 장치입니다. 이 시스템은 항상 강력한 팬과 같은 다양한 방법을 사용하여 공기 흐름을 유도하는 길고 좁은 관으로 구성됩니다. 실험 대상인 모형이나 물체는 관 안에 놓입니다. 공기 흐름은 제어되어 풍속 변화와 같은 다양한 조건에서 물체에 미치는 영향을 연구할 수 있습니다. 19세기 후반에 처음 개발된 풍동은 현재 여러 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 예를 들어, 자동차 산업에서는 풍동을 사용하여 승용차, 경주용 자동차, 트럭 및 기타 차량의 공기역학적 특성을 테스트합니다.

토목 공학에서 풍동은 건물과 사회 기반 시설 프로젝트의 구조적 안전성을 시험하는 데 사용됩니다. 또한 항공기 및 미사일 설계를 최적화하여 더욱 안전하고 효율적인 비행을 가능하게 합니다. Interesting Engineering 에 따르면, 아래는 현재 세계에서 가장 강력한 풍동 몇 가지입니다.

1. JF-22

JF-22 풍동은 우주선 대기권 재진입 시 환경을 모사할 수 있습니다. 사진: CCTV

JF-22는 세계에서 가장 강력한 초음속 풍동입니다. 베이징 북쪽에 위치한 중국 과학원 기계공학연구소(IMCAS)에서 제작된 JF-22는 마하 30(시속 37,044km 또는 초속 10.3km)의 속도에 도달할 수 있습니다.

JF-22는 고속의 공기 흐름을 생성할 수 없기 때문에 팬을 사용하지 않습니다. 대신, 이 풍동은 시간 간격을 두고 폭발을 일으켜 충격파를 발생시키고, 이 충격파는 서로 반사되어 직경 4미터, 길이 167미터의 관 내부 한 지점으로 수렴합니다. JF-22는 15기가와트(GW)의 출력을 낼 수 있는데, 이는 세계 최대 수력 발전 댐인 중국 이창의 싼샤댐 발전량의 70%에 해당하는 양입니다.

2. JF-12

JF-12는 개방형 풍동으로, JF-22의 전신으로 여겨지는 경우가 많습니다. 최신 JF-22 풍동과 마찬가지로 JF-12는 충격파를 이용하여 고도 25,000m에서 50,000m에 이르는 비행 조건에서 마하 5(6,174km/h)에서 마하 9(11,174km/h)에 이르는 속도를 구현합니다.

중국항공우주연구소(CARI) 보고서에 따르면, JF-12는 2008년부터 2012년까지 중국항공우주산업부(IMCAS) 산하 기계공학연구소에서 제작되었으며, 중국의 DF-ZF 극초음속 활공체(HGV) 개발에 매우 ​​중요한 역할을 한다. JF-12는 현재 JF-22와 함께 현역으로 운용되고 있다.

3. T-117 TsAGI 초음속 풍동

T-117 TsAGI 풍동. 사진: TsAGI

T-117 TsAGI는 1970년대 러시아 모스크바 중앙 유체역학 연구소에 건설된 대형 초음속 풍동입니다. 이 시스템은 고압 공기를 풍동의 나머지 영역으로 빠르게 방출하여 기류를 생성하는 바닥 배출 원리를 이용합니다. 실험에 따라 분리 가능한 두 개의 전기 가열로가 기류를 가열합니다.

한 용광로는 두 개의 전기 아크를 사용하여 최대 25메가와트의 출력을 내고, 다른 용광로는 하나의 전기 아크를 사용하여 최대 2.5메가와트의 출력을 냅니다. 용광로 내부의 공기는 동일 축을 따라 정렬된 두 전극 사이에서 가열되어 전기 아크를 발생시킵니다. 이 아크는 자기장에 의해 회전하면서 전극 사이를 통과하는 공기를 가열합니다.

이러한 방식으로 T-117 TsAGI는 극초음속 비행체가 비행 중 겪는 고온을 모사하는 동시에 마하 5(6,174km/h)에서 마하 10(12,348km/h)에 이르는 시험 속도를 생성할 수 있습니다. 2018년에는 T-117 TsAGI가 러시아 우주국 로스코스모스의 프로젝트인 페더레이션 우주선의 극초음속 비행 모드 시험에 사용되었습니다. 페더레이션 우주선은 지구 저궤도와 달 궤도에서 다양한 임무를 수행하는 소유즈 우주선을 대체하기 위한 것입니다.

4. 고속 터널링 시설(HTF)

극초음속 터널링 시설(HTF)은 NASA의 닐 암스트롱 시험장, 오하이오주 샌더스키에 있는 글렌 연구 센터 내에 위치해 있습니다. 원래 핵추진 차량(NERVA) 프로그램에서 핵열로 가열되는 로켓 노즐을 시험하기 위해 건설된 이 시설은 현재 마하 5(6,174km/h)에서 마하 7(8,644km/h)에 이르는 속도에서 대규모 극초음속 추진 시스템을 시험하는 데 특화되어 있으며, 실제 고도(36,500m)를 모사합니다.

HTF(고온 시험 장비)의 시험 영역은 3.05m에서 4.27m까지 조절 가능합니다. 이 영역에서 흑연 코어 전기 가열로는 질소 가스를 가열하고, 가열된 질소는 산소 및 상온의 질소와 혼합되어 적절한 비율의 인공 무공해 공기를 생성합니다. 인공 공기의 온도는 시험의 특정 요구 사항에 맞게 제어됩니다. HTF는 작동 조건에 따라 한 번에 최대 5분 동안 작동할 수 있습니다.

5. 일체형 풍동 설계 (UPWT)

아음속 풍동에서 시험 중인 UPWT(초음속 풍동) 우주 발사 시스템 모형. 사진: NASA

유니터리 플랜(UPWT) 풍동은 세계에서 가장 큰 규모의 현역 풍동 중 하나입니다. 이 시설은 캘리포니아주 모펫 필드에 있는 NASA 에임스 연구센터에 위치해 있습니다. 1955년 완공 이후, 유니터리 플랜(UPWT) 풍동은 일반 항공기(상용 및 군용 )와 우주선(예: 현재는 운용이 중단된 NASA의 우주왕복선)의 시험에 사용되어 왔습니다. 이 풍동은 보잉사의 항공기 개발은 물론 F-111 전투기와 B-1 랜서 폭격기 개발에도 중요한 역할을 했습니다.

UPWT는 3개의 폐쇄 회로 풍동으로 구성되어 있습니다. 3.4 x 3.4m 크기의 아음속 풍동(TWT), 2.7 x 2.1m 크기의 초음속 풍동, 그리고 2.4 x 2.1m 크기의 초음속 풍동이 그것입니다. 마지막 풍동은 최대 마하 3.5(4,321m)의 속도에 도달할 수 있습니다. 모든 풍동은 7,200볼트에서 작동하는 65,000마력 권선형 전자기 모터 4개로 구동됩니다.

안캉 ( Interesting Engineering 에 따르면)

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