อุโมงค์ลม JF-22 ตั้งอยู่ในเขตหวยโหรวบนภูเขาทางตอนเหนือของกรุงปักกิ่ง มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 เมตร และสามารถสร้างความเร็วลมได้สูงสุด 13 กิโลเมตร (10 ไมล์) ต่อวินาที ตามการประเมินขั้นสุดท้ายได้ดำเนินการเมื่อ 6,2 พฤษภาคม.
JF-22 ซึ่งตั้งอยู่ในปักกิ่ง สามารถจำลองสภาพการบินสุดขั้วได้เร็วกว่าเสียง 30 เท่า ภาพ: SCMP
นั่นทำให้อุโมงค์ลมแห่งนี้เป็นอุโมงค์ลมที่ใหญ่ที่สุดและเร็วที่สุดในโลก สามารถจำลองสภาพการบินความเร็วเหนือเสียงได้สูงถึง 30 มัค ตามที่สถาบันกลศาสตร์จีน เจ้าของโรงงานระบุ
อุโมงค์ดังกล่าวจะ “สนับสนุนการวิจัยและพัฒนาระบบการขนส่งอวกาศและเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียงของจีน” สถาบันระบุในแถลงการณ์เมื่อวันศุกร์ เมื่อเปรียบเทียบแล้ว อุโมงค์มัค 10 ที่ศูนย์วิจัยแลงลีย์ของนาซาในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นศูนย์ทดสอบความเร็วเหนือเสียงที่สำคัญ มีเส้นผ่านศูนย์กลางส่วนทดสอบเกือบ 0,8 เมตร ส่วนการทดสอบที่ใหญ่ขึ้นช่วยให้นักวิจัยใส่โมเดลเครื่องบินขนาดใหญ่หรือแม้แต่เครื่องมือทั้งหมดเข้าไปในอุโมงค์ลมเพื่อให้ได้ข้อมูลการบินที่แม่นยำยิ่งขึ้น
JF-22 เป็นส่วนสำคัญของเป้าหมายที่รัฐบาลจีนตั้งเป้าไว้เพื่อให้บรรลุภายในปี 2035 เมื่อถึงเวลานั้น ปักกิ่งหวังว่าจะได้ส่งฝูงบินเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงที่สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้หลายพันคนขึ้นสู่อวกาศทุกปีหรือไปถึงที่ใดก็ได้ในโลก ภายในหนึ่งชั่วโมง แต่เครื่องบินดังกล่าวจะต้องสามารถทนต่ออุณหภูมิและแรงกดดันที่สูงมากของการบินเหนือเสียงได้ ในขณะเดียวกันก็รักษาวิถีการบินที่มั่นคงและสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยและสะดวกสบายสำหรับผู้โดยสาร
ด้วยความเร็วที่เร็วกว่าเสียงถึงห้าเท่า โมเลกุลของอากาศรอบๆ ระนาบจึงเริ่มบีบอัดและทำให้ร้อนขึ้น นำไปสู่ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการแยกตัวของโมเลกุล โมเลกุลของอากาศแตกตัวออกเป็นอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ ซึ่งจากนั้นสามารถทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันจนเกิดเป็นสารเคมีชนิดใหม่
จากข้อมูลของสถาบัน การทำความเข้าใจฟิสิกส์ที่ซับซ้อนของกระแสที่เกี่ยวข้องกับการแยกโมเลกุลมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียง ด้วยการศึกษาปรากฏการณ์ในสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการโดยใช้สิ่งอำนวยความสะดวก เช่น อุโมงค์ลม นักวิจัยสามารถเรียนรู้ว่ายานพาหนะที่มีความเร็วเหนือเสียงโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมได้อย่างไรและพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ เทคโนโลยีใหม่ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัย
การทดสอบอุโมงค์ลมยังช่วยระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นหรือข้อบกพร่องของการออกแบบก่อนที่ยานพาหนะจะถูกสร้างขึ้นและบินจริง ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลวหรืออุบัติเหตุ ตามการประมาณการบางประการ การจำลองสภาพของการบินด้วยความเร็ว 30 มัคภายในอุโมงค์ขนาดใหญ่นั้น ต้องใช้พลังงานเทียบเท่ากับพลังงานที่ผลิตโดยเขื่อนทรีจอร์จ ซึ่งเป็นไปไม่ได้
ศาสตราจารย์ Jiang Zonglin หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของโครงการ JF-22 ได้คิดค้นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เพื่อสร้างการไหลเวียนของอากาศความเร็วสูงที่จำเป็นสำหรับการทดสอบความเร็วเหนือเสียง Jiang ได้เสนอเครื่องกำเนิดคลื่นกระแทกรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า "ตัวขับคลื่นกระแทกโดยตรงแบบสะท้อนแสง" ในอุโมงค์ลมที่มีความเร็วเหนือเสียงแบบดั้งเดิม การไหลเวียนของอากาศถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการที่เรียกว่า "การขยายตัว" ซึ่งก๊าซแรงดันสูงจะถูกปล่อยออกอย่างรวดเร็วไปยังห้องที่มีแรงดันต่ำ ทำให้เกิดการไหลที่มีความเร็วเหนือเสียง
อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้มีข้อจำกัดในการสร้างความเร็วและอุณหภูมิที่สูงมากซึ่งจำเป็นสำหรับการทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง ตัวขับคลื่นกระแทกแบบสะท้อนแสงของ Jiang เอาชนะข้อจำกัดเหล่านี้โดยใช้ชุดการระเบิดที่มีกำหนดเวลาอย่างแม่นยำเพื่อสร้างชุดคลื่นกระแทกที่สะท้อนซึ่งกันและกันและมาบรรจบกันที่จุดเดียว ดีที่สุด
ผลลัพธ์ที่ได้คือการระเบิดพลังงานอย่างรุนแรงซึ่งใช้ในการขับเคลื่อนการไหลของอากาศในอุโมงค์ลมด้วยความเร็วสูงมาก สถาบันดังกล่าวระบุว่า นวัตกรรมดังกล่าวได้ปูทางไปสู่ความก้าวหน้ามากขึ้นโดยนำความแม่นยำและประสิทธิภาพมาสู่การวิจัยการบินที่มีความเร็วเหนือเสียง
ด้วยการรวมข้อมูลเข้าด้วยกัน นักวิจัยสามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าวัสดุและการออกแบบที่แตกต่างกันมีประสิทธิภาพอย่างไรในสภาพการบินต่างๆ และใช้ข้อมูลนั้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของอาวุธหรือเครื่องบินความเร็วเหนือเสียง ทีมงานของ Jiang กล่าวว่าโรงงานเหล่านี้อาจทำให้จีนนำหน้าคู่แข่งหลายปี
ไหมอันห์ (ตาม SCMP)
