China het 'n hipersoniese straalvliegtuig suksesvol getoets wat die reistyd met byna 'n sewende kan verminder.
Sjina het 'n ultra-vinnige vliegtuig ontwerp en getoets wat kan bereik hypersone spoed in die reeks van Mach 5 tot Mach 7, wat sowat 3,800 5,370 tot 1 XNUMX myl per uur is. Hipersoniese spoed is 'super' supersoniese (wat Mach XNUMX en hoër is) spoed. navorsers van die Chinese Akademie vir Wetenskappe, Beijing het hul "I Plane" suksesvol getoets (wat lyk soos die hoofstad 'I' van voor gesien en ook 'n 'I'-vormige skaduwee het wanneer dit vlieg) binne 'n windtonnel teen hierdie snelhede en hulle verklaar dat so 'n hipersoniese vliegtuig sal slegs 'n "paar ure" nodig hê om van Beijing na New York te reis wanneer 'n kommersiële lugrederyvlug tans 'n minimum van 14 uur neem om hierdie afstand van 6,824 737 myl af te lê. In vergelyking met die bestaande vliegtuig, Boeing 25, was die I-vliegtuig se hysbak ongeveer 737 persent, maw as 'n 20-vliegtuig die vermoë gehad het om tot 200 ton, of 5 passasiers te vervoer, kon die I-vliegtuig van dieselfde grootte 50 ton of ongeveer XNUMX passasiers. Die idee van 'n hipersoniese vliegtuig wat as 'n gekommersialiseerde vliegtuig gebruik word, bestaan al 'n geruime tyd en die wedloop om die eerste te wees om dit te gebruik, het reeds begin.
Hierdie navorsing, gepubliseer in Wetenskap China Fisika, Meganika en Sterrekunde, het die onderwerp van hipersoniese vliegtuie weer in die kollig geplaas. Tydens die toetsing en lugdinamiese evaluasies en eksperimentering het navorsers die model van die vliegtuig binne 'n spesiaal ontwerpte windtonnel afgeskaal. Daar is gesien dat die vlerke van die I Plane goed saamwerk om turbulensie en sleur te verminder terwyl die vliegtuig se algehele hysvermoë voortdurend verhoog word. Die hysbak in vliegtuigterminologie word verwys na die meganiese aërodinamiese krag wat die totale gewig van 'n vliegtuig direk teenstaan en dus die vliegtuig in die lug hou. Hierdie hysbak word deur elke deel van die vliegtuig gegenereer, byvoorbeeld in die meeste kommersiële vliegtuie word hierdie hysbak slegs deur sy vlerke gegenereer. Die hysvermoë van 'n vliegtuig is baie belangrik om dit bestendig in die lug te hou. En sleep en turbulensie (veroorsaak deur hitte, straalstroom, vlieg oor berge, ens.) is basies die aërodinamiese kragte wat die beweging van die vliegtuig in die lug teenstaan. Die sentrale idee is dus om 'n hoë en bestendige hysbak te handhaaf en weerstand en die gevolge van turbulensie te verminder. Die skrywers het selfs die modelplan opgestoot tot sewe keer die spoed van klank (343 meter per sekonde, of 767 myl per uur) en tot hul vreugde het dit konsekwente werkverrigting gelewer, met 'n hoë hysbak en lae sleur. Die ontwerp van die vliegtuig het onderste vlerke ingesluit wat uit die middel van die romp uitreik soos 'n paar omhelsende arms. En ’n derde plat, vlermuisvormige vlerk strek intussen oor die agterkant van die vliegtuig. As gevolg van hierdie ontwerp werk die dubbellaag vlerke dus saam om turbulensie en sleur te verminder wanneer dit teen uiters hoë spoed is, terwyl die vliegtuig se algehele hysvermoë verhoog word.
Groot lande, insluitend China en die Verenigde State, is ook besig om te ontwikkel hypersone wapens en 'n hipersoniese voertuig wat deur die weermag as 'n verdedigingstelsel gedagvaar kan word. Dit is baie vertroulik en om nie te sê hoogs debatteerbaar nie as gevolg van die onvoorsiene limiete wat sulke hipersoniese toestelle kan bereik. China mik ook na 'n toekomstige hipersoniese vliegtuig wat 'n windtonnel sal insluit wat snelhede van tot Mach 36 kan produseer, wat dit die vinnigste maak ooit. Dit kan 'n speletjie-wisselaar wees en al hierdie ontwikkelings skud dinge regtig in die hipersoniese navorsingsgemeenskap.
Tegnologiese uitdagings
Hierdie studie, deur middel van sy aërodinamiese ontwerp, het die probleme wat vorige hipersoniese vliegtuigmodelle in die gesig gestaar het, suksesvol aangespreek, maar die werklike sukses sal behaal word deur dit van die konseptuele stadium na 'n regte een te beweeg. Vorige bekende hipersoniese voertuie wat ontwikkel is wêreldwyd in die eksperimentele stadium vasgeval het vanweë die verskeie tegnologiese uitdagings wat bestaan het en in werklikheid steeds bestaan. Byvoorbeeld, enige vliegtuig wat teen hipersoniese spoed reis, sal enorme hitte opwek (moontlik meer as 1,000 XNUMX grade Celsius) en hierdie hitte sal óf geïsoleer of doeltreffend versprei moet word of dit kan dodelik wees vir die masjien en sy draers. Hierdie probleem is baie keer behoorlik aangespreek, byvoorbeeld deur hittebestande materiale te gebruik en ook 'n ingeboude vloeistofverkoelingstelsel om die hitte uit te stoot - maar dit alles word tegnies slegs in die eksperimentele stadium bewys. Hierdie toetse moet van die windtunnel af beweeg. na 'n oop veld (dws eksperimentele opstelling na 'n werklike omgewing). Nietemin, dit is 'n opwindende studie en dit kan die pad baan vir die toekoms van hipersoniese tegnologie.
***
Bronne)
Cui et al. 2018. Hypersoniese I-vormige aërodinamiese konfigurasies. Wetenskap China Fisika, Meganika en Sterrekunde. 61(2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
***
