Verdens kraftigste vindtunneler.

Vindtunneler har blitt en hjørnestein i luftfartsindustrien, og har bidratt til å teste aerodynamikken til utallige fly og missiler.

En vindtunnel er en maskin som simulerer luftstrømmen gjennom objekter. Systemet inkluderer alltid et langt, smalt rør hvor luftstrømmen introduseres ved hjelp av ulike metoder, for eksempel kraftige vifter. Modellen eller objektet som skal undersøkes plasseres inne i røret. Luftstrømmen kontrolleres for å studere dens effekt på objektet under ulike forhold, for eksempel varierende vindhastigheter. Vindtunneler ble først utviklet på slutten av 1800-tallet, og er nå mye brukt i mange bransjer. For eksempel tester vindtunneler som brukes i bilindustrien aerodynamikken til biler, racerbiler, lastebiler og andre kjøretøy.

Innen byggteknikk tester vindtunneler den strukturelle integriteten til bygninger og infrastrukturprosjekter. De bidrar også til å optimalisere fly- og missildesign for tryggere og mer effektiv flyging. Nedenfor er noen av verdens kraftigste vindtunneler i dag, ifølge Interesting Engineering .

1. JF-22

JF-22-vindtunnelen kan simulere miljøet under romfartøyets retur til et nytt område. Foto: CCTV

JF-22 er verdens kraftigste supersoniske vindtunnel. JF-22 er bygget ved Institute of Mechanical Engineering of the Chinese Academy of Sciences (IMCAS) nord for Beijing, og kan nå hastigheter på opptil Mach 30 (37 044 km/t eller 10,3 km/s).

JF-22 bruker ikke vifter fordi vifter ikke kan generere så høyhastighets luftstrøm. I stedet bruker denne vindtunnelen tidsbestemte eksplosjoner for å produsere sjokkbølger som reflekteres fra hverandre og konvergerer på ett enkelt punkt inne i det 4 meter lange og 167 meter lange røret. JF-22 kan levere 15 gigawatt (GW) kraft, tilsvarende 70 % av kraften til Three Gorges Dam, verdens største vannkraftdemning i Yichang, Kina.

2. JF-12

JF-12 regnes ofte som forgjengeren til JF-22, ettersom den er en åpen vindtunnel. I likhet med den nyeste JF-22-vindtunnelen bruker JF-12 sjokkbølger for å skape flyforhold fra Mach 5 (6 174 km/t) til Mach 9 (11 174 km/t), i høyder fra 25 000 m til 50 000 m.

JF-12 ble bygget av Institute of Mechanical Engineering under IMCAS mellom 2008 og 2012, og er avgjørende i utviklingen av Kinas DF-ZF hypersoniske glidefly (HGV), ifølge en rapport fra China Aerospace Research Institute. JF-12 er fortsatt i aktiv tjeneste sammen med JF-22.

3. T-117 TsAGI supersonisk vindtunnel

T-117 TsAGI vindtunnel. Foto: TsAGI

T-117 TsAGI er en stor supersonisk vindtunnel bygget ved Central Hydrodynamics Institute i Moskva, Russland, på 1970-tallet. Systemet fungerer etter et bottom-out-prinsipp, der høytrykksluft raskt slippes ut i det gjenværende området av vindtunnelen for å skape en luftstrøm. To separate, avtakbare elektriske ovner, avhengig av eksperimentet, varmer opp luftstrømmen.

Den ene ovnen bruker to elektriske lysbuer for å levere en maksimal effekt på 25 megawatt, mens den andre bruker én elektrisk lysbue for en maksimal effekt på 2,5 megawatt. Luften i ovnene varmes opp mellom to elektroder som er justert langs samme akse, noe som genererer en elektrisk lysbue. Lysbuen roterer deretter på grunn av et magnetfelt, som varmer opp luften som passerer mellom elektrodene.

På denne måten kan T-117 TsAGI simulere de høye temperaturene som hypersoniske fartøy møter under flyging, samtidig som den genererer testhastigheter fra Mach 5 (6 174 km/t) til Mach 10 (12 348 km/t). I 2018 ble T-117 TsAGI brukt til å teste den hypersoniske flymodusen til Federation-romfartøyet, et prosjekt fra det russiske romfartsorganet Roscosmos som hadde som mål å erstatte Soyuz-romfartøyet i ulike oppdrag i lave baner rundt jorden og månen.

4. Høyhastighetstunnelanlegg (HTF)

Hypersonic Tunneling Facility (HTF) ligger ved NASAs Neil Armstrong Test Site, i Glenn Research Center i Sandusky, Ohio. Anlegget ble opprinnelig bygget for å teste atomoppvarmede rakettdyser i Nuclear-Driven Vehicle (NERVA)-programmet, og spesialiserer seg nå på testing av storskala hypersoniske fremdriftssystemer i hastigheter fra Mach 5 (6174 km/t) til Mach 7 (8644 km/t), og simulerer reelle høyder (36500 m).

Testområdet i varmetreningsovnen kan justeres fra 3,05 m² til 4,27 m². Der varmer en elektrisk varmeovn med grafittkjerne opp nitrogengass, som deretter blandes med oksygen og nitrogen ved romtemperatur for å lage kunstig, uforurenset luft i riktig forhold. Temperaturen på den kunstige luften kontrolleres for å oppfylle de spesifikke kravene i testen. Varmetreningsovnen kan være i drift i 5 minutter av gangen, avhengig av driftsforholdene.

5. Enhetlig vindtunnelplan (UPWT)

En modell av romoppskytningssystemet UPWT (Ultrasonisk vindtunnel) som testes i en subsonisk vindtunnel. Foto: NASA

Unitary Plan (UPWT) vindtunnelen er en av de største vindtunnelene i drift i verden. Anlegget ligger ved NASAs Ames Research Center i Moffet Field, California. Siden ferdigstillelsen i 1955 har Unitary Plan (UPWT) vindtunnelen blitt brukt til å teste både konvensjonelle fly (kommersielle og militære ) og romfartøy (som NASAs nå nedlagte romferge). Tunnelen spilte en nøkkelrolle i utviklingen av Boeings flyflåte, samt jagerflyet F-111 og bombeflyet B-1 Lancer.

UPWT består av tre lukkede vindtunneler: en subsonisk vindtunnel (TWT) på 3,4 x 3,4 m, en supersonisk vindtunnel på 2,7 x 2,1 m og en supersonisk vindtunnel på 2,4 x 2,1 m. Den siste vindtunnelen kan nå hastigheter på opptil Mach 3,5 (4321 m). Alle drives av fire elektromagnetiske motorer med viklede rotorer på 65 000 hk som opererer på 7200 volt.

An Khang (ifølge Interesting Engineering )

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