Ķīna ir veiksmīgi izmēģinājusi hiperskaņas reaktīvo lidmašīnu, kas varētu samazināt ceļojuma laiku gandrīz par septīto daļu.
Ķīna ir izstrādājis un izmēģinājis īpaši ātru lidmašīnu, kas spēj sasniegt Hypersonic ātrumu diapazonā no 5 līdz 7 Mach, kas ir aptuveni 3,800 līdz 5,370 jūdzes stundā. Hiperskaņas ātrums ir “superskaņas” (kas ir 1 mahs un lielāks) ātrums. pētnieki no Ķīnas Zinātņu akadēmijas, Pekina ir veiksmīgi izmēģinājusi savu "I Lidmašīnu" (kas atgādina lielo burtu "I", skatoties no priekšpuses un kam ir arī "I" formas ēna, kad tā lido) vēja tunelī ar šādiem ātrumiem un viņi norāda, ka tāda hiperskaņa plakne Lai ceļotu no Pekinas uz Ņujorku, būtu vajadzīgas tikai “pāris stundas”, jo pašlaik komerciālās aviosabiedrības lidojumam ir nepieciešamas vismaz 14 stundas, lai veiktu šo 6,824 jūdžu attālumu. Salīdzinot ar esošo lidmašīnu Boeing 737, I lidmašīnas pacēlums bija aptuveni 25 procenti, ti, ja 737 lidmašīna varētu pārvadāt līdz 20 tonnām vai 200 pasažierus, tāda paša izmēra I lidmašīna varētu pārvadāt 5 tonnas vai aptuveni. 50 pasažieri. Ideja par hiperskaņas lidmašīnas izmantošanu kā komercializētu lidmašīnu ir bijusi jau labu laiku, un jau ir sākušās sacensības par to, kurš to izmantos.
Šis pētījums, kas publicēts Zinātne Ķīna Fizika, mehānika un Astronomija, atkal ir izvirzījis tēmu par hiperskaņas lidmašīnām. Testēšanas un aerodinamisko novērtējumu un eksperimentu laikā pētnieki samazināja lidmašīnas modeli īpaši izstrādātā vēja tunelī. Bija redzams, ka I Plane spārni labi darbojas kopā, lai samazinātu turbulenci un pretestību, vienlaikus nepārtraukti palielinot lidmašīnas kopējo celtspēju. Lidmašīnas terminoloģijā lifts apzīmē mehānisko aerodinamisko spēku, kas tieši iebilst pret kopējo lidmašīnas svaru un tādējādi notur lidmašīnu gaisā. Šo pacēlumu ģenerē katra lidmašīnas daļa, piemēram, lielākajā daļā komerciālo lidmašīnu šo pacēlumu ģenerē tikai tās spārni. Lidmašīnas celtspēja ir ļoti svarīga, lai tā vienmērīgi atrastos gaisā. Un vilkšana un turbulence (ko izraisa karstums, strūklas straume, lidošanas pāri kalniem utt.) būtībā ir aerodinamiskie spēki, kas ir pretrunā ar gaisa kuģa kustību gaisā. Tātad galvenā ideja ir saglabāt augstu un vienmērīgu pacēlumu un samazināt pretestību un turbulences ietekmi. Autori pat palielināja modeļa plānu līdz septiņas reizes lielākam skaņas ātrumam (343 metri sekundē jeb 767 jūdzes stundā), un viņiem par prieku tas nodrošināja nemainīgu veiktspēju ar augstu pacēlumu un zemu pretestību. Lidmašīnas dizains ietvēra apakšējos spārnus, kas sniedzas no fizelāžas vidus kā apskāvienu roku pāris. Un trešais plakanais, sikspārņa formas spārns tikmēr stiepjas pāri lidmašīnas aizmugurei. Tādējādi, pateicoties šim dizainam, dubultais spārnu slānis darbojas kopā, lai samazinātu turbulenci un pretestību ļoti lielā ātrumā, vienlaikus palielinot lidmašīnas kopējo celtspēju.
Arī lielākās valstis, tostarp Ķīna un ASV, atrodas attīstības procesā Hypersonic ieročus un hiperskaņas transportlīdzekli, ko militārpersonas varētu iesūdzēt tiesā kā aizsardzības sistēmu. Tas ir ļoti konfidenciāli un, lai neteiktu, ļoti apstrīdams, jo šādas hiperskaņas ierīces varētu sasniegt neparedzētos ierobežojumus. Ķīnas mērķis ir arī nākotnes hiperskaņas lidmašīna, kurā būs vēja tunelis, kas spēj radīt ātrumu līdz 36 Mach, padarot to par ātrāko. jebkad. Tas var mainīt spēli, un visi šie notikumi patiešām satricina lietas hipersonisko pētnieku aprindās.
Tehnoloģiskie izaicinājumi
Šis pētījums, pateicoties tā aerodinamiskajam dizainam, ir veiksmīgi risināja problēmas, ar kurām saskārās iepriekšējie hiperskaņas lidmašīnu modeļi, tomēr patiesos panākumus varētu sasniegt, pārejot no konceptuālās stadijas uz reālu. Iepriekšējie zināmie hiperskaņas transportlīdzekļi, kas ir izstrādāti visā pasaulē ir iestrēguši eksperimentu stadijā dažādu tehnoloģisko izaicinājumu dēļ, kas pastāvējuši un faktiski joprojām pastāv. Piemēram, jebkura lidmašīna, kas lido ar hiperskaņas ātrumu, radīs milzīgu siltumu (iespējams, pārsniedzot 1,000 grādus pēc Celsija), un šis siltums būs vai nu jāizolē, vai arī efektīvi jāizkliedē, pretējā gadījumā tas var izrādīties nāvējošs mašīnai un tās nesējiem. Šī problēma daudzkārt ir pienācīgi risināta, piemēram, izmantojot karstumizturīgus materiālus un arī iebūvētu šķidruma dzesēšanas sistēmu, lai izvadītu siltumu, taču tas viss ir tehniski pierādīts tikai eksperimenta stadijā. Šiem testiem ir jāpārvietojas no vēja tuneļa. uz atklātu lauku (ti, eksperimentāla iestatīšana reālā vidē). Tomēr šis ir aizraujošs pētījums, un tas varētu pavērt ceļu hiperskaņas tehnoloģiju nākotnei.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
Cui et al. 2018. Hiperskaņas I formas aerodinamiskās konfigurācijas. Zinātne Ķīna Fizika, mehānika un astronomija. 61(2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
