Dünyanın en güçlü rüzgar tünelleri.

Rüzgar tünelleri, sayısız uçak ve füzenin aerodinamiğini test etmeye yardımcı olarak havacılık ve uzay endüstrisinin temel taşlarından biri haline gelmiştir.

Rüzgar tüneli, nesnelerin içinden geçen hava akışını simüle eden bir makinedir. Sistem her zaman, güçlü fanlar gibi çeşitli yöntemlerle hava akışının sağlandığı uzun, dar bir tüp içerir. İncelenecek model veya nesne tüpün içine yerleştirilir. Hava akışı, farklı koşullar altında (örneğin değişen rüzgar hızlarında) nesne üzerindeki etkisini incelemek için kontrol edilir. İlk olarak 19. yüzyılın sonlarında geliştirilen rüzgar tünelleri, günümüzde birçok endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, otomotiv endüstrisinde kullanılan rüzgar tünelleri, otomobillerin, yarış arabalarının, kamyonların ve diğer araçların aerodinamiğini test eder.

İnşaat mühendisliğinde, rüzgar tünelleri binaların ve altyapı projelerinin yapısal bütünlüğünü test eder. Ayrıca, daha güvenli ve verimli uçuş için uçak ve füze tasarımlarının optimize edilmesine yardımcı olurlar. Interesting Engineering'e göre, aşağıda günümüzün en güçlü rüzgar tünellerinden bazıları yer almaktadır.

1. JF-22

JF-22 rüzgar tüneli, uzay aracının atmosfere yeniden giriş anındaki ortamını simüle edebiliyor. Fotoğraf: CCTV

JF-22, dünyanın en güçlü süpersonik rüzgar tünelidir. Pekin'in kuzeyinde bulunan Çin Bilimler Akademisi Makine Mühendisliği Enstitüsü'nde (IMCAS) inşa edilen JF-22, Mach 30'a (37.044 km/sa veya 10,3 km/s) kadar hızlara ulaşabilir.

JF-22, fanlar bu kadar yüksek hızlı hava akışı üretemediği için fan kullanmaz. Bunun yerine, bu rüzgar tüneli, birbirlerinden yansıyan ve 4 metre çapında, 167 metre uzunluğundaki tüpün içinde tek bir noktada birleşen şok dalgaları üretmek için zamanlanmış patlamalar kullanır. JF-22, Çin'in Yichang kentindeki dünyanın en büyük hidroelektrik barajı olan Üç Boğaz Barajı'nın gücünün %70'ine eşdeğer olan 15 gigawatt (GW) güç üretebilir.

2. JF-12

JF-12, açık devre rüzgar tüneli olması nedeniyle genellikle JF-22'nin öncüsü olarak kabul edilir. En yeni JF-22 rüzgar tüneli gibi, JF-12 de 25.000 m ile 50.000 m arasındaki irtifalarda Mach 5 (6.174 km/sa) ile Mach 9 (11.174 km/sa) arasında değişen uçuş koşulları oluşturmak için şok dalgaları kullanır.

Çin Havacılık ve Uzay Araştırma Enstitüsü'nün bir raporuna göre, IMCAS bünyesindeki Makine Mühendisliği Enstitüsü tarafından 2008 ile 2012 yılları arasında inşa edilen JF-12, Çin'in DF-ZF hipersonik süzülme aracı (HGV) geliştirilmesinde kritik öneme sahiptir. JF-12, JF-22 ile birlikte aktif hizmette kalmaya devam etmektedir.

3. T-117 TsAGI Süpersonik Rüzgar Tüneli

T-117 TsAGI Rüzgar Tüneli. Fotoğraf: “TsAGI”

T-117 TsAGI, 1970'lerde Rusya'nın Moskova kentindeki Merkezi Hidrodinamik Enstitüsü'nde inşa edilen büyük bir süpersonik rüzgar tünelidir. Sistem, yüksek basınçlı havanın rüzgar tünelinin kalan alanına hızla salınarak bir hava akışı oluşturduğu bir "tabandan boşaltma" prensibiyle çalışır. Deneye bağlı olarak, iki ayrı, sökülebilir elektrikli fırın hava akışını ısıtır.

Fırınlardan biri maksimum 25 megawatt güç üretmek için iki elektrik arkı kullanırken, diğeri maksimum 2,5 megawatt güç için tek bir elektrik arkı kullanır. Fırınlardaki hava, aynı eksen boyunca hizalanmış iki elektrot arasında ısıtılarak bir elektrik arkı oluşturulur. Ark daha sonra manyetik alan nedeniyle döner ve elektrotlar arasından geçen havayı ısıtır.

Bu sayede T-117 TsAGI, hipersonik araçların uçuş sırasında karşılaştığı yüksek sıcaklıkları simüle ederken, aynı zamanda Mach 5 (6.174 km/sa) ile Mach 10 (12.348 km/sa) arasında değişen test hızları üretebiliyor. 2018 yılında T-117 TsAGI, Rus uzay ajansı Roscosmos'un alçak Dünya ve Ay yörüngelerindeki çeşitli görevlerde Soyuz uzay araçlarının yerini almayı amaçlayan bir projesi olan Federasyon uzay aracının hipersonik uçuş modunu test etmek için kullanıldı.

4. Yüksek Hızlı Tünelcilik Tesisi (HTF)

Hipersonik Tünelleme Tesisi (HTF), NASA'nın Neil Armstrong Test Alanı'nda, Ohio, Sandusky'deki Glenn Araştırma Merkezi içerisinde yer almaktadır. Başlangıçta Nükleer Tahrikli Araç (NERVA) programında nükleer ısıtmalı roket nozullarını test etmek için inşa edilen tesis, artık gerçek dünya irtifalarını (36.500 m) simüle ederek Mach 5 (6.174 km/sa) ile Mach 7 (8.644 km/sa) arasındaki hızlarda büyük ölçekli hipersonik itki sistemlerini test etme konusunda uzmanlaşmıştır.

HTF'deki test alanı 3,05 m ile 4,27 m arasında ayarlanabilir. Burada, grafit çekirdekli bir elektrikli ısıtma fırını azot gazını ısıtır; bu gaz daha sonra oksijen ve oda sıcaklığındaki azot ile doğru oranda karıştırılarak yapay, kirlenmemiş hava oluşturulur. Yapay havanın sıcaklığı, testin özel gereksinimlerini karşılayacak şekilde kontrol edilir. HTF, çalışma koşullarına bağlı olarak, bir seferde 5 dakika süreyle çalışabilir.

5. Tek Tip Rüzgar Tüneli Planı (UPWT)

Ses altı hızda çalışan bir rüzgar tünelinde test edilen UPWT (Ultrasonik Rüzgar Tüneli) uzay fırlatma sisteminin bir modeli. Fotoğraf: NASA

Birleşik Plan Rüzgar Tüneli (UPWT), dünyanın en büyük faal rüzgar tünellerinden biridir. Tesis, NASA'nın Kaliforniya, Moffet Field'deki Ames Araştırma Merkezi'nde yer almaktadır. 1955'te tamamlanmasından bu yana, Birleşik Plan Rüzgar Tüneli (UPWT), hem geleneksel uçakların (ticari ve askeri ) hem de uzay araçlarının (NASA'nın artık kullanılmayan Uzay Mekiği gibi) test edilmesinde kullanılmıştır. Tünel, Boeing'in uçak filosunun yanı sıra F-111 savaş uçağı ve B-1 Lancer bombardıman uçağının geliştirilmesinde önemli bir rol oynamıştır.

UPWT, üç kapalı devre rüzgar tünelinden oluşmaktadır: 3,4 x 3,4 m'lik bir ses altı rüzgar tüneli (TWT), 2,7 x 2,1 m'lik bir ses üstü rüzgar tüneli ve 2,4 x 2,1 m'lik bir ses üstü rüzgar tüneli. Son rüzgar tüneli Mach 3,5'e (4.321 m) kadar hızlara ulaşabilmektedir. Tüm tüneller, 7.200 volt gerilimde çalışan dört adet 65.000 hp'lik sargılı rotorlu elektromanyetik motorla çalıştırılmaktadır.

An Khang ( İlginç Mühendislik'e göre)

Kaynak bağlantısı: https://vnexpress.net/nhung-duong-ham-gio-manh-nhat-the-gioi-4733176.html