จีน: หลังจากใช้เวลาสร้างห้าปี อุโมงค์ลมที่ใหญ่ที่สุดและเติบโตเร็วที่สุด ในโลก ได้เปิดใช้งานแล้วในชานเมืองปักกิ่ง
อุโมงค์ลม JF-22 สามารถจำลองความเร็วเหนือเสียงที่ Mach 30 ได้ ภาพ: SCMP
อุโมงค์ลม JF-22 ตั้งอยู่ในเขตห้วยโร่ว ทางตอนเหนือของปักกิ่ง มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 เมตร และสามารถสร้างกระแสลมด้วยความเร็วสูงสุดถึง 10 กิโลเมตรต่อวินาที ตามการประเมินขั้นสุดท้ายที่ดำเนินการเมื่อวันที่ 30 พฤษภาคม ทำให้โครงสร้างนี้เป็นอุโมงค์ลมที่ใหญ่ที่สุดและเร็วที่สุดในโลก สามารถจำลองสภาวะการบินเหนือเสียงได้ถึงมัค 30 (37,044 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ตามข้อมูลจากสถาบันวิศวกรรมเครื่องกล ซึ่งเป็นหน่วยงานที่ดูแล JF-22
อุโมงค์ลมนี้จะ "สนับสนุนการวิจัยและพัฒนาระบบขนส่งอวกาศและอากาศยานความเร็วเหนือเสียงของจีน" ตามประกาศของสถาบันเมื่อวันที่ 2 มิถุนายน เพื่อเปรียบเทียบ อุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียง Mach 10 (12,348 กม./ชม.) ที่ศูนย์วิจัย Langley ของ NASA ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นสถานที่ทดสอบความเร็วเหนือเสียงที่สำคัญ มีเส้นผ่านศูนย์กลางห้องทดสอบเกือบ 0.8 เมตร ห้องทดสอบที่ใหญ่กว่าช่วยให้นักวิจัยสามารถนำแบบจำลองเครื่องบินขนาดใหญ่ หรือแม้แต่ระบบอาวุธทั้งหมด เข้าไปในอุโมงค์ลมเพื่อรวบรวมข้อมูลการบินที่แม่นยำยิ่งขึ้น ขีปนาวุธข้ามทวีปส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 4 เมตร
เครื่องบิน JF-22 เชื่อมโยงกับเป้าหมายที่ รัฐบาล จีนตั้งไว้และความพยายามที่จะบรรลุเป้าหมายนั้นภายในปี 2035 นั่นคือ การใช้งานฝูงบินเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงที่สามารถขนส่งผู้โดยสารหลายพันคนขึ้นสู่อวกาศได้ทุกปี หรือไปยังสถานที่ใดก็ได้บนโลกภายในหนึ่งชั่วโมง อย่างไรก็ตาม เครื่องบินดังกล่าวต้องทนทานต่ออุณหภูมิและความดันที่สูงมากของการบินด้วยความเร็วเหนือเสียง รักษาเส้นทางการบินที่เสถียร และมอบสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยและสะดวกสบายสำหรับผู้โดยสาร
ที่ความเร็วห้าเท่าของความเร็วเสียง โมเลกุลของก๊าซที่อยู่รอบเครื่องบินจะเริ่มบีบอัดและร้อนขึ้น ส่งผลให้เกิดการแตกตัวของโมเลกุล โมเลกุลของก๊าซเหล่านี้จะแตกตัวออกเป็นอะตอม ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยากันเพื่อสร้างสารเคมีใหม่ได้ การทำความเข้าใจฟิสิกส์ที่ซับซ้อนของการไหลของก๊าซที่เกี่ยวข้องกับการแตกตัวของโมเลกุลนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเครื่องบินความเร็วเหนือเสียง
การศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆ ในสภาพแวดล้อมทดลอง เช่น อุโมงค์ลม ช่วยให้ นักวิทยาศาสตร์ สามารถสำรวจว่ายานพาหนะความเร็วเหนือเสียงมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมอย่างไร และพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัย การทดสอบในอุโมงค์ลมช่วยระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นหรือข้อบกพร่องในการออกแบบก่อนที่จะสร้างและทดสอบยานพาหนะ ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงต่อความล้มเหลวหรืออุบัติเหตุ
จากการประเมินบางส่วน การจำลองสภาวะการบินที่ความเร็ว Mach 30 ภายในอุโมงค์ลมขนาดใหญ่ จะต้องใช้ปริมาณไฟฟ้าเทียบเท่ากับกำลังการผลิตของเขื่อนสามหุบเขา ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ ดังนั้น ศาสตราจารย์เจียง จงหลิน หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ในโครงการ JF-22 จึงคิดค้นวิธีแก้ปัญหาที่สร้างสรรค์ขึ้นมา
เพื่อสร้างกระแสลมความเร็วสูงที่จำเป็นสำหรับการทดสอบความเร็วเหนือเสียง เจียงได้เสนอเครื่องกำเนิดคลื่นกระแทกชนิดใหม่ที่เรียกว่า "เครื่องกำเนิดคลื่นกระแทกสะท้อนโดยตรง" ในอุโมงค์ลมแบบดั้งเดิม กระแสลมจะถูกสร้างขึ้นโดยการขยายตัว โดยที่ก๊าซแรงดันสูงจะถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็วในห้องที่มีแรงดันต่ำ ทำให้เกิดกระแสลมความเร็วเหนือเสียง อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อจำกัดบางประการเมื่อต้องการความเร็วและอุณหภูมิสูงมากสำหรับการทดสอบความเร็วเหนือเสียง
เครื่องยนต์คลื่นกระแทกสะท้อนของเจียงเอาชนะข้อจำกัดต่างๆ โดยใช้การระเบิดที่กำหนดเวลาอย่างแม่นยำเพื่อสร้างคลื่นกระแทกหลายลูกที่สะท้อนซึ่งกันและกันและมาบรรจบกันที่จุดเดียว พลังงานมหาศาลที่เกิดขึ้นจะถูกนำไปใช้ในการผลักดันกระแสลมในอุโมงค์ลมด้วยความเร็วสูงมาก
โครงการริเริ่มนี้ได้ปูทางไปสู่ความสำเร็จมากมายโดยทำให้การวิจัยการบินความเร็วเหนือเสียงมีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น การใช้ระเบิดเพื่อสร้างพลังงานในอุโมงค์ลมมีข้อเสียหลายประการ เช่น อันตรายต่อทั้งคนและอุปกรณ์ มลภาวะทางเสียง และมลภาวะทางอากาศ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพลังงานถูกสร้างขึ้นจากการระเบิดแทนที่จะเป็นเครื่องจักรคงที่ ความเข้มและระยะเวลาของการระเบิดจึงสามารถปรับได้เพื่อสร้างกระแสลมที่หลากหลายสำหรับการทดสอบยานพาหนะหรือวัสดุประเภทต่างๆ
สมาคมวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของจีนได้ส่งผู้เชี่ยวชาญอิสระ 16 คนไปประเมิน JF-22 ในหลายด้านสำคัญ รวมถึงเวลาทดสอบที่มีประสิทธิภาพ อุณหภูมิรวม ความดันรวม และการไหลของหัวฉีด พวกเขาได้สรุปว่า JF-22 มีประสิทธิภาพชั้นนำระดับโลก ร่วมกับอุโมงค์ลม JF-12 ทำให้ JF-22 กลายเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกในการทดสอบภาคพื้นดินเพียงแห่งเดียวที่ตรงตามข้อกำหนดทุกประการของการทดสอบยานอวกาศในระยะใกล้
อันคัง (อ้างอิงจาก SCMP )
[โฆษณา_2]
ลิงก์แหล่งที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)