โดรนความเร็วเหนือเสียงรุ่นใหม่ของจีนมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องบินรบ F-22 ของสหรัฐฯ

ตามข้อมูลของ SCMP อากาศยานไร้คนขับ (UAV) ความเร็วเหนือเสียงรุ่นใหม่ของจีนมีอัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้านที่ 8.4 ในการบินความเร็วต่ำกว่าเสียง แม้ว่าอัตราส่วนนี้จะไม่สูงมาก แต่ก็เทียบเท่ากับ F-22 Raptor ซึ่งเป็นเครื่องบินขับไล่ที่ทันสมัยที่สุดของกองทัพสหรัฐฯ

อัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้านเป็นพารามิเตอร์สำคัญในการวัดสมรรถนะทางอากาศพลศาสตร์ ค่าที่สูงขึ้นบ่งชี้ว่าเครื่องบินมีความสามารถในการต้านทานแรงโน้มถ่วงได้ดีขึ้น ทำให้บินได้ไกลขึ้น

โดรนความเร็วเหนือเสียงของจีนพิสูจน์ให้เห็นถึงความเหนือกว่า F-22 Raptor ของสหรัฐฯ ในระหว่างการทดสอบ (ภาพ: EPA-EPE)

เกือบ 20 ปีหลังจากการเปิดตัว เทคโนโลยีเบื้องหลังเครื่องบิน F-22 Raptor ยังคงเป็นความลับ วิลเลียม โอห์ลชลาเกอร์ วิศวกรการบินและอวกาศอาวุโสประจำสำนักงานบริหารการบินแห่งชาติ (FAA) กล่าวในการนำเสนอที่มหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทคว่า F-22 สามารถทำอัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้านได้สูงสุดที่ 8.4 อย่างไรก็ตาม ยิ่งเครื่องบินบินเร็วเท่าไหร่ แรงต้านก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ที่ความเร็ว 1.5 มัค อัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้านของ F-22 ลดลงเหลือประมาณ 4

ในขณะเดียวกัน UAV ความเร็วเหนือเสียงรุ่นใหม่ของจีนสามารถรักษาอัตราส่วนการยกต่อการลากที่สูงกว่า 4 แม้จะบินด้วยความเร็ว 6 เท่าของความเร็วเสียง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับ F-22

ประสิทธิภาพนี้ช่วยให้ UAV สามารถทำงานได้อย่างยืดหยุ่นแม้ในสภาพอากาศเบาบางที่ระดับความสูงมาก ซึ่งถือเป็นความท้าทายสำหรับระบบป้องกันขีปนาวุธที่ต้องอาศัยการคาดเดาวิถีการบิน

“ก่อนหน้านี้ พารามิเตอร์อากาศพลศาสตร์ของเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงของจีนส่วนใหญ่อิงตามแบบจำลองทางทฤษฎี แต่ครั้งนี้ข้อมูลได้มาจากการทดสอบในอุโมงค์ลมภายใต้ข้อจำกัด ของการใช้งาน จริง” จาง เฉินหนาน ผู้เชี่ยวชาญด้านอากาศพลศาสตร์จากสถาบันกลศาสตร์แห่ง สถาบันวิทยาศาสตร์แห่ง ชาติจีน กล่าว

ผลการทดลองของทีมวิจัยที่นำโดยนายจางได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Acta Mechanica Sinica ของจีนซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ เมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์

ทีมของนายจางไม่ได้เปิดเผยโมเดลของ UAV ใหม่ แต่มีความคล้ายคลึงอย่างมากกับเครื่องบินความเร็วเหนือเสียง MD-22 ที่ประกาศเปิดตัวในปี 2019

MD-22 ได้รับการพัฒนาโดยสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์การบินและอุตสาหกรรมแห่งกวางตุ้งภายใต้สถาบันกลศาสตร์ MD-22 ถือเป็นฐานทดสอบเทคโนโลยีการบินความเร็วเหนือเสียงที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้สำหรับการใช้งานในอวกาศใกล้โลก โดยให้พิสัยการบินที่ไกลเป็นพิเศษและความคล่องตัวสูง

ยานบินไร้คนขับนี้สามารถขนส่งน้ำหนักบรรทุกได้ 600 กิโลกรัม ด้วยความเร็วสูงสุดถึงมัค 7 ในระยะทาง 8,000 กิโลเมตร ซึ่งเทียบเท่ากับระยะทางระหว่างจีนแผ่นดินใหญ่และสหรัฐอเมริกาแผ่นดินใหญ่

MD-22 มีน้ำหนักเพียง 4 ตัน ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนเพื่อขึ้นบินจากรันเวย์สนามบิน หรือปล่อยตัวในแนวดิ่งจากฐานปล่อยจรวด ทนทานต่อแรงเกินพิกัดได้ถึง 6 เท่าเมื่อบินด้วยความเร็วสูง

โดรนรุ่นใหม่ที่ทีมของจางอธิบายไว้มีความยาวมากกว่า 12 เมตร และปีกกว้างเกือบ 6 เมตร ซึ่งใหญ่กว่า MD-22 อย่างมาก อย่างไรก็ตาม โครงสร้างทางอากาศพลศาสตร์ที่มีห้องเครื่องยนต์สามห้องยื่นออกมาจากส่วนหางนั้นแทบไม่เปลี่ยนแปลง

รายงานระบุว่า นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรชาวจีนได้เอาชนะความท้าทายต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับอัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้าน เสถียรภาพ การป้องกันความร้อน และการผสานรวมน้ำหนักบรรทุก จนบรรลุ "ประโยชน์ใช้สอยเชิงวิศวกรรม" ของเทคโนโลยีนี้ เป้าหมายในอนาคตของพวกเขาคือการลดต้นทุน ปรับปรุงความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพการพรางตัวของเรดาร์ เพื่อ "เปลี่ยนจากคุณสมบัติการใช้งานจริงไปสู่การใช้งานจริงทีละขั้นตอน"

การออกแบบทางอากาศพลศาสตร์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จหรือความล้มเหลวของโครงการยานบินความเร็วเหนือเสียง เครื่องบินความเร็วเหนือเสียง HTV-2 ของสหรัฐฯ ประสบเหตุตกสองครั้งเนื่องจากความไม่เสถียรระหว่างการบินด้วยความเร็วสูง ซึ่งทำให้ NASA ต้องระงับโครงการนี้ อย่างไรก็ตาม จีนยังคงสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาในสาขานี้อย่างต่อเนื่อง และได้ทำการทดสอบบินหลายครั้งตลอดหลายปีที่ผ่านมา

หัวหยู (ที่มา: SCMP)

แหล่งที่มา