Китай: Після п'яти років будівництва, найбільша та найшвидше зростаюча у світі аеродинамічна труба почала працювати в передмісті Пекіна.
Аеродинамічна труба JF-22 може імітувати надзвукову швидкість до 30 Махів. Фото: SCMP
Розташована в районі Хуайжоу на північ від Пекіна, аеродинамічна труба JF-22 має діаметр 4 метри та може генерувати повітряний потік зі швидкістю до 10 км/с, згідно з остаточними оцінками, проведеними 30 травня. Це робить цю конструкцію найбільшою та найшвидшою аеродинамічною трубою у світі, здатною імітувати надзвукові умови польоту до 30 Махів (37 044 км/год), повідомляє Інститут машинобудування, агентство, яке керує JF-22.
Згідно з оголошенням інституту від 2 червня, цей тунель «підтримуватиме дослідження та розробки гіперзвукових космічних транспортних систем та літальних апаратів Китаю». Для порівняння, тунель зі швидкістю 10 Махів (12 348 км/год) у Дослідницькому центрі NASA в Ленглі в США, ключовому центрі гіперзвукових випробувань, має діаметр випробувальної камери майже 0,8 метра. Більша випробувальна камера дозволяє дослідникам заносити в аеродинамічну трубу більші моделі літальних апаратів або навіть цілі системи озброєння для збору точніших даних про польоти. Більшість міжконтинентальних балістичних ракет мають діаметр менше 4 метрів.
JF-22 пов'язаний з метою, поставленою китайським урядом , та його зусиллями щодо її досягнення до 2035 року: розгортання флоту гіперзвукових літаків, здатних перевозити тисячі пасажирів у космос щороку або до будь-якої точки на планеті протягом години. Однак такі літаки повинні витримувати екстремальні температури та тиск гіперзвукового польоту, підтримувати стабільну траєкторію польоту та забезпечувати безпечні та комфортні умови для пасажирів.
На швидкості, що в п'ять разів перевищує швидкість звуку, молекули газу, що оточують літак, починають стискатися та нагріватися, що призводить до молекулярної дисоціації. Ці молекули газу розпадаються на складові атоми, які потім можуть реагувати один з одним, утворюючи нові хімічні речовини. Розуміння складної фізики потоку газу, пов'язаної з молекулярною дисоціацією, має вирішальне значення для розробки надзвукових літаків.
Вивчаючи явища в експериментальних середовищах, таких як аеродинамічні труби, вчені можуть досліджувати, як надзвукові транспортні засоби взаємодіють з навколишнім середовищем, і розробляти нові технології для покращення продуктивності та безпеки. Випробування в аеродинамічній трубі можуть допомогти виявити потенційні проблеми або недоліки конструкції до того, як транспортний засіб буде побудовано та проведено випробувальні польоти, зменшуючи ризик відмови або аварій.
За деякими оцінками, моделювання умов польоту зі швидкістю 30 Махів у великій аеродинамічній трубі вимагало б кількості електроенергії, еквівалентної потужності греблі «Три ущелини», що практично неможливо. Тому професор Цзян Цзунлінь, провідний науковець проекту JF-22, запропонував інноваційне рішення.
Щоб створити високошвидкісний повітряний потік, необхідний для надзвукових випробувань, Цзян запропонував новий тип генератора ударних хвиль, який називається «двигун ударних хвиль прямого відбиття». У звичайних аеродинамічних трубах повітряний потік генерується шляхом розширення, коли газ високого тиску швидко скидається в камеру низького тиску, створюючи надзвуковий потік. Однак цей метод має деякі обмеження, коли для надзвукових випробувань потрібні надзвичайно високі швидкості та температури.
Двигун відбитих ударних хвиль Цзяна долає обмеження, використовуючи точно сплановану серію вибухів для генерації серії ударних хвиль, які відбиваються одна від одної та сходяться в одній точці. Отриманий надзвичайно потужний вибух енергії потім використовується для руху повітряного потоку в аеродинамічній трубі на надвисоких швидкостях.
Ця ініціатива проклала шлях до багатьох досягнень, зробивши дослідження гіперзвукових польотів більш точними та ефективними. Використання вибухових речовин для виробництва енергії в аеродинамічних трубах має багато недоліків, таких як небезпека як для людей, так і для обладнання, шумове забруднення та забруднення повітря. Однак, оскільки енергія генерується вибухами, а не стаціонарним обладнанням, інтенсивність та тривалість вибухів можна регулювати для створення різноманітного повітряного потоку для випробування різних типів транспортних засобів або матеріалів.
Національна асоціація природничих наук Китаю направила 16 незалежних експертів для оцінки JF-22 за кількома ключовими показниками, включаючи ефективний час випробувань, загальну температуру, загальний тиск та потік через сопло. Вони дійшли висновку, що JF-22 досяг провідних світових показників. Поряд з тунелем JF-12, JF-22 став єдиним наземним випробувальним центром, який відповідав усім вимогам випробувань ближнього космічного апарату.
Ан Ханг (за даними SCMP )
Посилання на джерело
Коментар (0)