Китай успішно випробував гіперзвуковий реактивний літак, який може скоротити час у дорозі майже на одну сьому.
Китай розробив і випробував надшвидкий літак, який може досягти надзвуковий швидкість в діапазоні від 5 до 7 Махів, що становить приблизно 3,800-5,370 миль на годину. Гіперзвукові швидкості — це «надзвукові» швидкості (які становлять 1 Мах і вище). Дослідники від Академії наук Китаю в Пекіні успішно випробували свій «літак I» (схожий на велику букву «I», якщо дивитися спереду, а також має тінь у формі «I», коли він летить) в аеродинамічній трубі на таких швидкостях і вони заявляють, що такий гіперзвуковий літак Для поїздки з Пекіна до Нью-Йорка знадобиться лише «пару годин», коли рейс комерційної авіакомпанії займає мінімум 14 годин, щоб подолати цю відстань у 6,824 милі. Якщо порівнювати з існуючим літаком Boeing 737, підйомність літака I становила приблизно 25 відсотків, тобто якщо літак 737 міг перевозити до 20 тонн або 200 пасажирів, літак I того ж розміру міг перевозити 5 тонн або приблизно 50 пасажирів. Ідея використання гіперзвукового літака як комерційного літака існувала досить давно, і гонка за те, щоб першим використовувати його, вже почалася.
Це дослідження, опубліковане в Наука Китай Фізика, механіка та Астрономія, повернув тему гіперзвукових літаків у центр уваги. Під час випробувань, аеродинамічних оцінок і експериментів дослідники зменшили модель літака в спеціально розробленій аеродинамічній трубі. Було виявлено, що крила I Plane добре працюють разом, щоб зменшити турбулентність і опір, одночасно збільшуючи загальну підйомну здатність літака. Підйомна сила в термінології літака відноситься до механічної аеродинамічної сили, яка безпосередньо протидіє загальній вазі літака і таким чином утримує літак у повітрі. Ця підйомна сила створюється кожною частиною літака, наприклад, у більшості комерційних літаків ця підйомна сила створюється виключно крилами. Підйомна здатність літака дуже важлива, щоб утримувати його стабільно в повітрі. А опір і турбулентність (спричинені теплом, струминним потоком, політ над горами тощо) — це в основному аеродинамічні сили, які протистоять руху літака в повітрі. Отже, головна ідея полягає в тому, щоб підтримувати високий і постійний підйом і зменшувати опір і вплив турбулентності. Автори навіть збільшили швидкість моделі в сім разів (343 метри на секунду, або 767 миль на годину), і, на їхню радість, вона забезпечила стабільну продуктивність з високим підйомом і низьким опором. Конструкція літака включала нижні крила, які виходять із середини фюзеляжу, як пара обхоплюючих рук. А третє плоске крило у формі кажана тим часом простягається над задньою частиною літака. Таким чином, завдяки такій конструкції подвійний шар крил працює разом, щоб зменшити турбулентність і опору на надзвичайно високих швидкостях, одночасно збільшуючи загальну підйомну здатність літака.
Великі країни, включаючи Китай і Сполучені Штати, також знаходяться в процесі розвитку надзвуковий зброю та гіперзвуковий транспортний засіб, який може бути використаний військовими як система захисту. Це дуже конфіденційно і, якщо не сказати, дуже дискусійне через непередбачені обмеження, яких можуть досягти такі гіперзвукові пристрої. Китай також націлений на майбутній гіперзвуковий літак, який включатиме аеродинамічну трубу, яка може розвивати швидкість до 36 Махів, що робить його найшвидшим. будь-коли. Це може кардинально змінити ситуацію, і всі ці розробки справді потрясають ситуацію в дослідницькому співтоваристві гіперзвуку.
Технологічні проблеми
Це дослідження завдяки своїй аеродинамічній конструкції успішно вирішило проблеми, з якими стикалися попередні моделі гіперзвукових літаків, однак реального успіху можна було б досягти, якщо перенести його з концептуальної стадії на реальну. Попередні відомі гіперзвукові транспортні засоби, які були розроблені у всьому світі застрягли на експериментальній стадії через різноманітні технологічні проблеми, які існували і існують досі. Наприклад, будь-який літак, який рухається з гіперзвуковою швидкістю, буде генерувати величезне тепло (можливо, що перевищить 1,000 градусів за Цельсієм), і це тепло потрібно буде або ізолювати, або ефективно розсіювати, інакше це може виявитися фатальним для машини та її носіїв. Ця проблема була належним чином вирішена багато разів, наприклад, за допомогою термостійких матеріалів, а також вбудованої системи рідинного охолодження для виведення тепла – але все це технічно доведено лише на етапі експерименту. Ці випробування потрібно перенести з аеродинамічної труби. у відкрите поле (тобто експериментальна установка на реальне середовище). Тим не менш, це захоплююче дослідження, яке може прокласти шлях до майбутнього гіперзвукової технології.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
Cui та ін. 2018. Гіперзвукові I-подібні аеродинамічні конфігурації. Наука Китай Фізика, механіка та астрономія. 61(2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
