چین یک هواپیمای جت مافوق صوت را با موفقیت آزمایش کرده است که می تواند زمان سفر را تقریباً یک هفتم کاهش دهد.
چین has designed and tested an ultra-fast aircraft which can achieve ماوراء الصوت speeds in the range of Mach 5 to Mach 7, which is about than 3,800 to 5,370 miles per hour. Hypersonic speeds are ‘super’ supersonic (which are Mach 1 and above) speed. محققان from the Chinese Academy of Sciences, Beijing have successfully tested their “I Plane” (resembling the capital ‘I’ at when viewed from the front and also having an ‘I’ shaped shadow when it flies) inside a wind tunnel at these speeds and they state that such a hypersonic هواپیما برای سفر از پکن به نیویورک تنها به "چند ساعت" نیاز است در حالی که یک پرواز تجاری تجاری در حال حاضر حداقل 14 ساعت طول می کشد تا این مسافت 6,824 مایلی را طی کند. در مقایسه با هواپیمای موجود، بوئینگ 737، بالابر I Plane تقریباً 25 درصد بود، یعنی اگر یک هواپیمای 737 توانایی حمل تا 20 تن یا 200 مسافر را داشت، I Plane با همان اندازه می توانست 5 تن یا تقریباً حمل کند. 50 مسافر. ایده استفاده از یک هواپیمای مافوق صوت به عنوان یک هواپیمای تجاری مدت زیادی است که وجود داشته است و رقابت برای اولین نفری که از آن استفاده می کند آغاز شده است.
این تحقیق منتشر شده در Science China Physics, Mechanics & ستاره شناسی, has put the topic of hypersonic airplanes back into the limelight. During the testing and aerodynamic evaluations and experimentations, researchers scaled-down the model of the plane inside a specially designed wind tunnel. It was seen that the wings of the I Plane work well together to reduce turbulence and drag while continuously boosting the plane’s overall lift capacity. The lift in airplane terminology is referred to the mechanical aerodynamic force that directly opposes the total weight of an airplane and thus holds the airplane in the air. This lift is generated by every part of the airplane, example in most commercial aircrafts this lift is solely generated by its wings. The lift capacity of an aircraft is very important to keep it steady in the air. And drag and turbulence (caused by heat, jet stream, پرواز بر فراز کوه ها و غیره) اساساً نیروهای آیرودینامیکی هستند که با حرکت هواپیما در هوا مخالف هستند. بنابراین، ایده اصلی حفظ یک بالابر بالا و ثابت و کاهش کشش و اثرات تلاطم است. نویسندگان حتی طرح مدل را به هفت برابر سرعت صوت (343 متر در ثانیه یا 767 مایل در ساعت) رساندند و با خوشحالی آنها عملکرد ثابتی را با بالابر زیاد و کشش کم ارائه داد. طراحی هواپیما شامل بال های پایینی بود که از وسط بدنه مانند یک جفت بازو در آغوش کشیده می شوند. و سومین بال مسطح و خفاش‌شکل در همین حین در پشت هواپیما امتداد یافته است. بنابراین، با توجه به این طراحی، لایه دوگانه بال ها با هم کار می کنند تا در هنگام سرعت های بسیار بالا، تلاطم و کشش را کاهش دهند و در عین حال ظرفیت کلی هواپیما را افزایش دهند.
Major countries including China and the United States are also in the process of developing ماوراء الصوت weapons and a hypersonic vehiclewhich could be sued by the military as a defence system. This is very confidential and not to say highly debatable because of the unforeseen limits such hypersonic devices could achieve.China is also aiming at a future hypersonic plane which will include a wind tunnel that can produce speeds of up to Mach 36, making it the fastest ever. This can be a game changer and all these developments are really shaking things up in thehypersonic research community.
چالش های تکنولوژیکی
این مطالعه، از طریق طراحی آیرودینامیکی خود، با موفقیت به مشکلاتی که در مدل های قبلی هواپیمای مافوق صوت با آن مواجه بود، پرداخته است، اما موفقیت واقعی با انتقال آن از مرحله مفهومی به مرحله واقعی حاصل می شود. خودروهای مافوق صوت شناخته شده قبلی که توسعه یافته اند. در سراسر جهان به دلیل چالش‌های تکنولوژیکی مختلف که وجود داشته و در واقع هنوز هم وجود دارند، در مرحله آزمایشی گیر کرده‌اند. به عنوان مثال، هر هواپیمایی که با سرعت مافوق صوت حرکت می کند، گرمای بسیار زیادی تولید می کند (احتمالاً بیش از 1,000 درجه سانتیگراد) و این گرما باید یا عایق بندی شود یا به طور موثر پخش شود یا می تواند برای ماشین و حامل های آن کشنده باشد. این مشکل بارها و بارها با استفاده از مواد مقاوم در برابر حرارت و همچنین یک سیستم خنک کننده مایع داخلی برای بیرون راندن گرما به درستی حل شده است - اما همه اینها از نظر فنی فقط در مرحله آزمایشی ثابت شده است. این آزمایش ها باید از تونل باد حرکت کنند. به یک میدان باز (یعنی راه اندازی آزمایشی در یک محیط واقعی). با این وجود، این یک مطالعه هیجان‌انگیز است و می‌تواند مسیر آینده فناوری مافوق صوت را هموار کند.
***
{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}
منبع (ها)
کوی و همکاران 2018. تنظیمات آیرودینامیکی I شکل مافوق صوت. علم چین فیزیک، مکانیک و نجوم. 61 (2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
