Située dans le district montagneux de Huairou, au nord de Pékin, la soufflerie JF-22 mesure 4 mètres (13 pieds) de diamètre et peut générer des vitesses de flux d'air allant jusqu'à 10 kilomètres (6,2 miles) par seconde, selon une évaluation finale réalisée le 30 mai.
Le JF-22, basé à Pékin, peut simuler des conditions de vol difficiles à 30 fois la vitesse du son. Photo : SCMP
Cela en fait la soufflerie la plus grande et la plus rapide au monde, capable de simuler des conditions de vol hypersonique jusqu'à Mach 30, selon l'Institut chinois de mécanique, propriétaire de l'installation.
Le tunnel « soutiendra la recherche et le développement de la Chine en matière d'avions hypersoniques et de systèmes de transport spatial », a déclaré l'institut dans un communiqué vendredi. À titre de comparaison, le tunnel Mach 10 du centre de recherche Langley de la NASA aux États-Unis, une importante installation de test hypersonique, a un diamètre de section d'essai de près de 0,8 mètre. La section d'essai plus grande permet aux chercheurs de placer des modèles d'avions plus grands ou même des plates-formes entières dans la soufflerie pour obtenir des données de vol plus précises.
Le JF-22 fait partie intégrante des objectifs que le gouvernement chinois s'est fixé d'ici 2035. D'ici là, Pékin espère déployer une flotte d'avions hypersoniques capables de transporter des milliers de passagers dans l'espace chaque année ou n'importe où sur la planète en une heure. Mais ces avions doivent être capables de résister aux températures et aux pressions extrêmes du vol supersonique, tout en maintenant une trajectoire de vol stable et un environnement sûr et confortable pour les passagers.
À cinq fois la vitesse du son, les molécules d’air entourant l’avion commencent à se comprimer et à se réchauffer, ce qui entraîne un phénomène connu sous le nom de dissociation moléculaire. Les molécules d’air se décomposent en leurs atomes constitutifs, qui peuvent ensuite réagir les uns avec les autres pour former de nouveaux produits chimiques.
Selon l'institut, comprendre la physique complexe des écoulements impliquant une séparation moléculaire est crucial pour le développement d'avions hypersoniques. En étudiant les phénomènes dans un environnement de laboratoire à l’aide d’installations telles que des souffleries, les chercheurs peuvent apprendre comment les véhicules hypersoniques interagissent avec leur environnement et développer de nouvelles technologies pour améliorer leurs performances et leur sécurité.
Les essais en soufflerie peuvent également aider à identifier les problèmes potentiels ou les défauts de conception avant que le véhicule ne soit réellement construit et utilisé, réduisant ainsi le risque de défaillance ou d'accident. Selon certaines estimations, simuler les conditions d’un vol à Mach 30 à l’intérieur d’un grand tunnel nécessiterait une énergie équivalente à celle générée par le barrage des Trois Gorges, ce qui est impossible.
Le professeur Jiang Zonglin, scientifique principal du projet JF-22, a proposé une solution innovante. Pour générer le flux d’air à grande vitesse nécessaire aux tests hypersoniques, Jiang a proposé un nouveau type de générateur d’ondes de choc appelé « pilote d’ondes de choc à réflexion directe ». Dans les souffleries supersoniques traditionnelles, le flux d'air est créé par un processus appelé « expansion », dans lequel du gaz à haute pression est rapidement libéré dans une chambre à basse pression, créant un flux supersonique.
Cependant, cette méthode présente des limites lorsqu’il s’agit de générer les vitesses et températures extrêmement élevées requises pour les tests par ultrasons. Le pilote d'ondes de choc réfléchissantes de Jiang surmonte ces limitations en utilisant une série d'explosions précisément chronométrées pour créer une série d'ondes de choc qui se reflètent les unes sur les autres et convergent en un seul point.
Le résultat est une explosion violente d’énergie utilisée pour manipuler le flux d’air dans la soufflerie à des vitesses extrêmement élevées. Selon l’institut, l’innovation a ouvert la voie à de nouvelles avancées en apportant plus de précision et d’efficacité à la recherche sur le vol hypersonique.
En combinant les données, les chercheurs peuvent mieux comprendre comment différents matériaux et conceptions se comportent dans diverses conditions de vol et utiliser ces informations pour améliorer les performances et la fiabilité des armes ou des avions hypersoniques. Selon l'équipe de Jiang, ces installations pourraient donner à la Chine des années d'avance sur ses concurrents.
Mai Anh (selon SCMP)
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