Dünyanın en güçlü süpersonik rüzgar tüneli

Çin Dünyanın en büyük ve en hızlı rüzgar tüneli, beş yıllık inşaatın ardından Pekin'in banliyölerinde açıldı.

JF-22 rüzgar tüneli Mach 30'a varan hipersonik hızları simüle edebiliyor. Fotoğraf: SCMP — JF-22 rüzgar tüneli Mach 30'a varan hipersonik hızları simüle edebiliyor. Fotoğraf: *SCMP*

Pekin'in kuzeyindeki Huairou bölgesinde bulunan JF-22 rüzgar tüneli, 4 metre çapında ve 30 Mayıs'ta yapılan son değerlendirmeye göre saniyede 10 kilometreye varan hızlarda hava akımı üretebiliyor. JF-22'yi yöneten Makine Mühendisliği Enstitüsü'ne göre, bu tünel, Mach 30'a (saatte 37.044 kilometre) kadar hipersonik uçuş koşullarını simüle edebilen dünyanın en büyük ve en hızlı rüzgar tüneli.

Enstitü, 2 Haziran'da yaptığı açıklamada, tünelin "Çin'in hipersonik uçak ve uzay ulaşım sistemleri araştırma ve geliştirme çalışmalarını destekleyeceğini" belirtti. Karşılaştırma yapmak gerekirse, ABD'deki önemli bir hipersonik test tesisi olan NASA Langley Araştırma Merkezi'ndeki Mach 10 (12.348 km/s) tünelinin test odası çapı yaklaşık 0,8 m'dir. Daha geniş test odası, araştırmacıların daha doğru uçuş verileri toplamak için büyük uçak modellerini veya hatta tüm silahları rüzgar tüneline yerleştirmelerine olanak tanır. Kıtalararası balistik füzelerin çoğunun çapı 4 metreden küçüktür.

JF-22, Çin hükümetinin belirlediği hedefe bağlı ve 2035 yılına kadar ulaşmayı hedefliyor: Her yıl binlerce yolcuyu uzaya veya gezegenin herhangi bir yerine bir saat içinde taşıyabilecek bir hipersonik uçak filosu konuşlandırmak. Ancak bu tür uçaklar, hipersonik uçuşun aşırı sıcaklık ve basınçlarına dayanmalı, istikrarlı bir uçuş rotası izlemeli ve yolcular için güvenli ve konforlu bir ortam sağlamalıdır.

Ses hızının beş katı hızlarda, uçağın etrafındaki hava molekülleri sıkışıp ısınmaya başlar ve bu da moleküler ayrışmaya yol açar. Gaz molekülleri, kendilerini oluşturan atomlara ayrışır ve bu atomlar birbirleriyle reaksiyona girerek yeni kimyasallar oluşturabilir. Gaz akışının ve moleküler ayrışmanın karmaşık fiziğini anlamak, süpersonik uçakların geliştirilmesinde kilit öneme sahiptir.

Bilim insanları , rüzgâr tünelleri gibi deneysel ortamlardaki olayları inceleyerek hipersonik araçların çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğini keşfedebilir ve performans ve güvenliği artırmak için yeni teknolojiler geliştirebilirler. Rüzgâr tüneli testleri, bir araç üretilip test edilmeden önce olası sorunları veya tasarım kusurlarını tespit etmeye yardımcı olarak arıza veya kaza riskini azaltabilir.

Bazı tahminlere göre, büyük bir rüzgar tünelinde Mach 30 uçuş koşullarını simüle etmek, Üç Boğaz Barajı ile aynı miktarda güç gerektirecektir ki bu neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, JF-22 projesinin baş bilim insanı Profesör Jiang Zonglin bir fikir ortaya attı.

Hipersonik testler için gereken yüksek hızlı gaz akışını üretmek için Jiang, "doğrudan yansımalı şok dalgası motoru" adı verilen yeni bir şok dalgası jeneratörü önerdi. Geleneksel bir rüzgar tünelinde, gaz akışı, yüksek basınçlı gazın düşük basınçlı bir odaya hızla boşaltılarak süpersonik bir akış oluşturduğu bir genleşme işlemiyle üretilir. Ancak bu yöntemin, hipersonik testler için gereken son derece yüksek hız ve sıcaklıkları üretme konusunda bazı sınırlamaları vardır.

Jiang'ın yansıyan şok dalgası motoru, birbirinden yansıyan ve tek bir noktada birleşen bir dizi şok dalgası üretmek için hassas zamanlanmış patlamalar kullanarak bu sınırlamayı aşar. Ortaya çıkan yoğun enerji patlaması, havayı bir rüzgâr tünelinde ultra yüksek hızlarda itmek için kullanılır.

Bu yenilik, hipersonik uçuş araştırmalarını daha hassas ve verimli hale getirerek birçok başarının önünü açıyor. Bir rüzgar tünelinde enerji üretmek için patlayıcı kullanmanın, hem insanlar hem de ekipman için tehlike, gürültü ve hava kirliliği gibi birçok dezavantajı var. Ancak, enerji kaynağı sabit makinelerden değil patlamalardan üretildiği için, patlamaların yoğunluğu ve süresi, farklı araç veya malzeme türlerini test etmek için çeşitli hava akışları oluşturacak şekilde ayarlanabilir.

Çin Ulusal Doğa Bilimleri Derneği, JF-22'yi etkin test süresi, toplam sıcaklık, toplam basınç ve nozul akışı gibi çeşitli temel alanlarda değerlendirmek üzere 16 bağımsız uzman gönderdi. Uzmanlar, JF-22'nin dünya lideri bir performansa ulaştığı sonucuna vardı. JF-12 tüneliyle birlikte JF-22, yakın uzay araçlarının tüm yönlerini kapsayan tek yer tabanlı test tesisi haline geldi.

An Khang ( SCMP'ye göre)

[reklam_2]
Kaynak bağlantısı