Согласно отчету, расположенная в горном районе Хуайжоу к северу от Пекина, аэродинамическая труба JF-22 имеет диаметр 4 метра (13 футов) и может генерировать скорость воздушного потока до 10 километров (6,2 мили) в секунду. было проведено 30 мая.
JF-22, расположенный в Пекине, может имитировать экстремальные условия полета на скорости, в 30 раз превышающей скорость звука. Фото: СКМП
Это делает ее самой большой и быстрой аэродинамической трубой в мире, способной имитировать сверхзвуковые условия полета до 30 Маха, по данным Китайского института механики, владельца объекта.
В заявлении института в пятницу говорится, что туннель «поддержит китайские исследования и разработки сверхзвуковых самолетов и космических транспортных систем». Для сравнения, туннель со скоростью 10 Махов в Исследовательском центре НАСА в Лэнгли в США, крупнейшем гиперзвуковом испытательном полигоне, имеет диаметр испытательного участка почти 0,8 метра. Большая тестовая часть позволяет исследователям помещать более крупные модели самолетов или даже целые инструменты в аэродинамическую трубу для получения более точных данных о полете.
JF-22 — неотъемлемая часть целей китайского правительства, которые должны быть достигнуты к 2035 г. К тому времени Пекин надеется развернуть флот сверхзвуковых самолетов, способных ежегодно доставлять тысячи пассажиров в космос или в любую точку планеты в течение часа. . Но такие самолеты должны быть в состоянии выдерживать экстремальную жару и давление сверхзвукового полета, сохраняя при этом стабильную траекторию полета и безопасные, комфортные условия для пассажиров.
При скорости, в пять раз превышающей скорость звука, молекулы воздуха вокруг самолета начинают сильно сжиматься и нагреваться, что приводит к явлению, известному как молекулярная диссоциация. Молекулы воздуха распадаются на составляющие их атомы, которые затем могут реагировать друг с другом, образуя новые химические вещества.
По данным института, понимание сложной физики потоков, участвующих в молекулярной диссоциации, имеет решающее значение для разработки сверхзвуковых самолетов. Изучая явления в лабораторных условиях с использованием таких установок, как аэродинамические трубы, исследователи могут узнать, как гиперзвуковые транспортные средства взаимодействуют с окружающей средой, и разработать новые технологии для повышения их производительности и безопасности.
Испытания в аэродинамической трубе также могут помочь выявить потенциальные проблемы или недостатки конструкции до того, как транспортные средства будут фактически построены и запущены в эксплуатацию, что снижает риск поломок или аварий. По некоторым оценкам, моделирование условий полета со скоростью 30 Маха внутри большого туннеля требует энергии, эквивалентной энергии, производимой плотиной «Три ущелья», что невозможно.
Профессор Цзян Цзунлинь, ведущий научный сотрудник проекта JF-22, предложил инновационное решение. Чтобы создать высокоскоростной воздушный поток, необходимый для гиперзвуковых испытаний, Цзян предложил новый тип генератора ударных волн, известный как «возбудитель ударной волны с прямым отражением». В традиционных сверхзвуковых аэродинамических трубах воздушный поток создается процессом, называемым «расширением», при котором газ высокого давления быстро выбрасывается в камеру низкого давления, создавая сверхзвуковой поток.
Однако этот метод имеет ограничения, когда речь идет о создании чрезвычайно высоких скоростей и температур, необходимых для ультразвукового контроля. Драйвер отраженной ударной волны Цзяна преодолевает эти ограничения, используя серию точно рассчитанных по времени взрывов для создания серии ударных волн, которые отражают друг друга и сходятся в одной точке.
Результатом является интенсивный выброс энергии, используемый для управления воздушным потоком в аэродинамической трубе на чрезвычайно высоких скоростях. По данным института, эта инновация проложила путь к дальнейшим достижениям, повысив точность и эффективность изучения сверхзвукового полета.
Комбинируя данные, исследователи могут лучше понять, как различные материалы и конструкции ведут себя в широком диапазоне условий полета, и использовать эту информацию для повышения производительности и надежности сверхзвукового оружия или самолетов. По словам команды Цзяна, эти объекты могут на много лет опередить Китай в конкурентной борьбе.
Май Ань (согласно SCMP)
