يقع نفق الرياح JF-22 في منطقة هوايرو الجبلية شمال بكين، ويبلغ قطره 4 أمتار (13 قدمًا) ويمكنه توليد سرعات تدفق هواء تصل إلى 10 كيلومترات (6.2 ميل) في الثانية، وفقًا للتقييم النهائي الذي أجري في 30 مايو.
تتمتع طائرة JF-22، المتمركزة في بكين، بالقدرة على محاكاة ظروف الطيران القاسية بسرعة تفوق سرعة الصوت بنحو 30 مرة. الصورة: صحيفة ساوث كارولينا
وهذا يجعلها أكبر وأسرع نفق رياح في العالم، وقادر على محاكاة ظروف الطيران الأسرع من الصوت حتى سرعة 30 ماخ، وفقًا لمعهد الصين للميكانيكا، مالك المنشأة.
وقال المعهد في بيان يوم الجمعة إن النفق "سيدعم البحث والتطوير في الصين للطائرات الأسرع من الصوت وأنظمة النقل الفضائي". للمقارنة، يبلغ قطر قسم الاختبار في نفق ماخ 10 في مركز لانغلي للأبحاث التابع لوكالة ناسا في الولايات المتحدة، وهو منشأة اختبار رئيسية للطائرات الأسرع من الصوت، نحو 0.8 متر. يسمح قسم الاختبار الأكبر للباحثين بوضع نماذج طائرات أكبر أو حتى منصات كاملة في نفق الرياح للحصول على بيانات طيران أكثر دقة.
تشكل طائرة JF-22 جزءًا لا يتجزأ من الأهداف التي حددتها الحكومة الصينية لتحقيقها بحلول عام 2035. وبحلول ذلك الوقت، تأمل بكين في نشر أسطول من الطائرات الأسرع من الصوت والتي يمكنها نقل آلاف الركاب إلى الفضاء كل عام أو إلى أي مكان على الكوكب في غضون ساعة. ولكن يجب أن تكون هذه الطائرات قادرة على تحمل درجات الحرارة والضغوط القصوى للطيران الأسرع من الصوت، مع الحفاظ على مسار طيران مستقر وبيئة آمنة ومريحة للركاب.
بسرعة تعادل خمسة أضعاف سرعة الصوت، تبدأ جزيئات الهواء المحيطة بالطائرة بالضغط والتسخين، مما يؤدي إلى ظاهرة تعرف باسم التفكك الجزيئي. تتحلل جزيئات الهواء إلى ذراتها المكونة لها، والتي يمكن أن تتفاعل بعد ذلك مع بعضها البعض لتكوين مواد كيميائية جديدة.
وبحسب المعهد، فإن فهم الفيزياء المعقدة للتدفقات التي تنطوي على فصل الجزيئات أمر بالغ الأهمية لتطوير الطائرات الأسرع من الصوت. ومن خلال دراسة الظواهر في بيئة مختبرية باستخدام مرافق مثل أنفاق الرياح، يمكن للباحثين معرفة كيفية تفاعل المركبات الأسرع من الصوت مع محيطها وتطوير تقنيات جديدة لتحسين أدائها وسلامتها.
يمكن أن يساعد اختبار نفق الرياح أيضًا في تحديد المشكلات المحتملة أو عيوب التصميم قبل بناء المركبة فعليًا والتحليق بها، مما يقلل من خطر الفشل أو الحوادث. وبحسب بعض التقديرات، فإن محاكاة ظروف الطيران بسرعة 30 ماخ داخل نفق كبير سوف تتطلب طاقة تعادل تلك التي يولدها سد الخوانق الثلاثة ــ وهو أمر مستحيل.
توصل البروفيسور جيانج زونجلين، العالم الرائد في مشروع JF-22، إلى حل مبتكر. من أجل توليد تدفق الهواء عالي السرعة المطلوب للاختبارات الأسرع من الصوت، اقترح جيانج نوعًا جديدًا من مولدات موجات الصدمة يسمى "محرك موجة الصدمة الانعكاسية المباشرة". في أنفاق الرياح الأسرع من الصوت التقليدية، يتم إنشاء تدفق الهواء من خلال عملية تسمى "التوسع"، حيث يتم إطلاق الغاز عالي الضغط بسرعة إلى غرفة منخفضة الضغط، مما يخلق تدفقًا أسرع من الصوت.
ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لها حدود عندما يتعلق الأمر بتوليد السرعات ودرجات الحرارة العالية للغاية المطلوبة للاختبار بالموجات فوق الصوتية. يتغلب برنامج Jiang's Reflective Shockwave Driver على هذه القيود من خلال استخدام سلسلة من الانفجارات الموقوتة بدقة لإنشاء سلسلة من موجات الصدمة التي تنعكس عن بعضها البعض وتتقارب في نقطة واحدة.
وتكون النتيجة عبارة عن انفجار عنيف للطاقة يتم استخدامه للتحكم في تدفق الهواء في نفق الرياح بسرعات عالية للغاية. وبحسب المعهد، فإن هذا الابتكار مهد الطريق لمزيد من التقدم من خلال جلب قدر أكبر من الدقة والكفاءة للأبحاث المتعلقة بالرحلات الأسرع من الصوت.
ومن خلال الجمع بين البيانات، يمكن للباحثين فهم أفضل لكيفية أداء المواد والتصميمات المختلفة في ظل مجموعة من ظروف الطيران واستخدام هذه المعلومات لتحسين أداء وموثوقية الأسلحة أو الطائرات الأسرع من الصوت. ويقول فريق جيانج إن هذه المرافق قد تجعل الصين متقدمة بسنوات على منافسيها.
ماي آنه (وفقًا لصحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست)
[إعلان 2]
مصدر
تعليق (0)