Terowong angin paling berkuasa di dunia.

Terowong angin telah menjadi asas industri aeroangkasa, membantu menguji aerodinamik pesawat dan peluru berpandu yang tidak terkira banyaknya.

Terowong angin ialah mesin yang mensimulasikan aliran udara melalui objek. Sistem ini sentiasa merangkumi tiub panjang dan sempit di mana aliran udara dimasukkan menggunakan pelbagai kaedah, seperti kipas yang berkuasa. Model atau objek yang hendak diperiksa diletakkan di dalam tiub. Aliran udara dikawal untuk mengkaji kesannya terhadap objek di bawah keadaan yang berbeza, seperti kelajuan angin yang berbeza-beza. Mula dibangunkan pada akhir abad ke-19, terowong angin kini digunakan secara meluas dalam banyak industri. Contohnya, terowong angin yang digunakan dalam industri automotif menguji aerodinamik kereta, kereta lumba, trak dan kenderaan lain.

Dalam kejuruteraan awam, terowong angin menguji integriti struktur bangunan dan projek infrastruktur. Ia juga membantu mengoptimumkan reka bentuk pesawat dan peluru berpandu untuk penerbangan yang lebih selamat dan cekap. Berikut adalah beberapa terowong angin paling berkuasa di dunia hari ini, menurut Interesting Engineering .

1. JF-22

Terowong angin JF-22 boleh mensimulasikan persekitaran semasa kapal angkasa memasuki semula. Foto: CCTV

JF-22 ialah terowong angin supersonik paling berkuasa di dunia. Dibina di Institut Kejuruteraan Mekanikal Akademi Sains China (IMCAS) di utara Beijing, JF-22 boleh mencapai kelajuan sehingga Mach 30 (37,044 km/j atau 10.3 km/s).

JF-22 tidak menggunakan kipas kerana kipas tidak dapat menjana aliran udara berkelajuan tinggi sedemikian. Sebaliknya, terowong angin ini menggunakan letupan berjangka masa untuk menghasilkan gelombang kejutan yang memantulkan antara satu sama lain dan menumpu pada satu titik di dalam tiub berdiameter 4 meter dan sepanjang 167 meter. JF-22 boleh menyalurkan kuasa 15 gigawatt (GW), bersamaan dengan 70% kuasa Empangan Three Gorges, empangan hidroelektrik terbesar di dunia di Yichang, China.

2. JF-12

JF-12 sering dianggap sebagai pendahulu JF-22, iaitu terowong angin litar terbuka. Seperti terowong angin JF-22 terkini, JF-12 menggunakan gelombang kejutan untuk mewujudkan keadaan penerbangan antara Mach 5 (6,174 km/j) hingga Mach 9 (11,174 km/j), pada altitud dari 25,000 m hingga 50,000 m.

Dibina oleh Institut Kejuruteraan Mekanikal di bawah IMCAS antara tahun 2008 dan 2012, JF-12 adalah penting dalam pembangunan kenderaan luncur hipersonik (HGV) DF-ZF China, menurut laporan daripada Institut Penyelidikan Aeroangkasa China. JF-12 kekal dalam perkhidmatan aktif bersama JF-22.

3. Terowong Angin Supersonik T-117 TsAGI

Terowong Angin T-117 TsAGI. Foto: TsAGI

T-117 TsAGI ialah terowong angin supersonik besar yang dibina di Institut Hidrodinamik Pusat di Moscow, Rusia, pada tahun 1970-an. Sistem ini beroperasi berdasarkan prinsip bottom-out, di mana udara bertekanan tinggi dilepaskan dengan cepat ke dalam kawasan terowong angin yang tinggal untuk menghasilkan aliran udara. Dua relau elektrik yang berasingan dan boleh ditanggalkan, bergantung pada eksperimen, memanaskan aliran udara.

Satu relau menggunakan dua arka elektrik untuk menghasilkan kuasa maksimum 25 megawatt, manakala relau yang satu lagi menggunakan satu arka elektrik untuk kuasa maksimum 2.5 megawatt. Udara di dalam relau dipanaskan di antara dua elektrod yang sejajar di sepanjang paksi yang sama, menghasilkan arka elektrik. Arka kemudiannya berputar disebabkan oleh medan magnet, memanaskan udara yang melalui antara elektrod.

Dengan cara ini, T-117 TsAGI boleh mensimulasikan suhu tinggi yang dihadapi oleh kenderaan hipersonik semasa penerbangan, di samping menjana kelajuan ujian antara Mach 5 (6,174 km/j) hingga Mach 10 (12,348 km/j). Pada tahun 2018, T-117 TsAGI telah digunakan untuk menguji mod penerbangan hipersonik kapal angkasa Persekutuan, satu projek agensi angkasa lepas Rusia Roscosmos yang bertujuan untuk menggantikan kapal angkasa Soyuz dalam pelbagai misi di orbit Bumi dan Bulan yang rendah.

4. Kemudahan Terowong Berkelajuan Tinggi (HTF)

Kemudahan Terowong Hipersonik (HTF) terletak di Tapak Ujian Neil Armstrong NASA, dalam Pusat Penyelidikan Glenn di Sandusky, Ohio. Pada asalnya dibina untuk menguji muncung roket yang dipanaskan nuklear dalam program Kenderaan Pacuan Nuklear (NERVA), kemudahan ini kini pakar dalam menguji sistem pendorongan hipersonik berskala besar pada kelajuan dari Mach 5 (6,174 km/j) hingga Mach 7 (8,644 km/j), mensimulasikan altitud dunia sebenar (36,500 m).

Kawasan ujian dalam HTF boleh dilaraskan dari 3.05 m hingga 4.27 m. Di sana, relau pemanasan elektrik berteras grafit memanaskan gas nitrogen, yang kemudiannya dicampurkan dengan oksigen dan nitrogen suhu bilik untuk menghasilkan udara tiruan yang tidak tercemar pada nisbah yang betul. Suhu udara tiruan dikawal untuk memenuhi keperluan khusus ujian. HTF boleh beroperasi selama 5 minit pada satu masa, bergantung pada keadaan operasi.

5. Pelan Terowong Angin Unitari (UPWT)

Model sistem pelancaran angkasa lepas UPWT (Terowong Angin Ultrasonik) yang sedang diuji dalam terowong angin subsonik. Foto: NASA

Terowong angin Pelan Unitari (UPWT) merupakan salah satu terowong angin operasi terbesar di dunia. Kemudahan ini terletak di Pusat Penyelidikan Ames NASA di Moffet Field, California. Sejak siap dibina pada tahun 1955, terowong angin Pelan Unitari (UPWT) telah digunakan untuk menguji pesawat konvensional (komersial dan tentera ) dan kapal angkasa (seperti Kapal Angkasa NASA yang kini tidak berfungsi). Terowong ini memainkan peranan penting dalam pembangunan armada pesawat Boeing, serta jet pejuang F-111 dan pengebom B-1 Lancer.

UPWT terdiri daripada tiga terowong angin litar tertutup: terowong angin subsonik (TWT) 3.4 x 3.4 m, terowong angin supersonik 2.7 x 2.1 m, dan terowong angin supersonik 2.4 x 2.1 m. Terowong angin terakhir boleh mencapai kelajuan sehingga Mach 3.5 (4,321 m). Semua dikuasakan oleh empat motor elektromagnet rotor lilit 65,000 hp yang beroperasi pada 7,200 volt.

An Khang (Menurut Interesting Engineering )

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