ჩინეთმა წარმატებით გამოსცადა ჰიპერბგერითი რეაქტიული თვითმფრინავი, რომელსაც შეეძლო მგზავრობის დრო თითქმის ერთი მეშვიდით შეემცირებინა.
China დააპროექტა და გამოსცადა ულტრა სწრაფი თვითმფრინავი, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს hypersonic სიჩქარე 5-დან 7 მახამდე დიაპაზონშია, რაც დაახლოებით 3,800-დან 5,370 მილ საათშია. ჰიპერბგერითი სიჩქარე არის "სუპერ" ზებგერითი (რომელიც არის 1 Mach და მეტი) სიჩქარე. მკვლევარებმა ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიიდან, პეკინმა წარმატებით გამოსცადა თავისი „I თვითმფრინავი“ (როგორც დედაქალაქის „I“-ს წააგავს წინა მხრიდან დანახვისას და ასევე აქვს „მე“-ს ფორმის ჩრდილი, როდესაც ის დაფრინავს) ქარის გვირაბში ამ სიჩქარით და ისინი აცხადებენ, რომ ასეთი ჰიპერბგერითი თვითმფრინავი პეკინიდან ნიუ-იორკში გასამგზავრებლად მხოლოდ „რამდენიმე საათი“ დასჭირდება, როცა კომერციული ავიაკომპანიის ფრენას ამჟამად მინიმუმ 14 საათი სჭირდება ამ მანძილის 6,824 მილის დასაფარად. არსებულ თვითმფრინავთან, Boeing 737-თან შედარებით, I Plane-ის ლიფტი იყო დაახლოებით 25 პროცენტი, ანუ თუ 737 თვითმფრინავს შეეძლო გადაეყვანა 20 ტონამდე, ანუ 200 მგზავრი, იგივე ზომის I Plane-ს შეეძლო 5 ტონა ან დაახლოებით. 50 მგზავრი. ჰიპერბგერითი თვითმფრინავის კომერციულ თვითმფრინავად გამოყენების იდეა საკმაოდ დიდი ხანია არსებობს და რბოლა, რომ ვიყო პირველი, ვინც ის გამოიყენებს უკვე დაწყებულია.
ეს კვლევა გამოქვეყნდა ში მეცნიერება ჩინეთის ფიზიკა, მექანიკა და ასტრონომიის, ჰიპერბგერითი თვითმფრინავების თემა კვლავ ყურადღების ცენტრში მოაქცია. ტესტირებისა და აეროდინამიკური შეფასებებისა და ექსპერიმენტების დროს მკვლევარებმა შეამცირეს თვითმფრინავის მოდელი სპეციალურად შექმნილი ქარის გვირაბში. დაფიქსირდა, რომ I Plane-ის ფრთები კარგად მუშაობენ ერთმანეთთან ტურბულენტობის შესამცირებლად და წევის შესამცირებლად, ხოლო თვითმფრინავის მთლიანი ამწე სიმძლავრის გამუდმებით გაზრდისას. თვითმფრინავის ტერმინოლოგიაში ლიფტი მოიხსენიება მექანიკურ აეროდინამიკურ ძალაზე, რომელიც პირდაპირ ეწინააღმდეგება თვითმფრინავის მთლიან წონას და ამით აკავებს თვითმფრინავს ჰაერში. ეს ლიფტი წარმოიქმნება თვითმფრინავის ყველა ნაწილის მიერ, მაგალითად უმეტეს კომერციულ თვითმფრინავებში ეს ლიფტი წარმოიქმნება მხოლოდ მისი ფრთებით. თვითმფრინავის ამწე სიმძლავრე ძალიან მნიშვნელოვანია ჰაერში მისი სტაბილურობის შესანარჩუნებლად. და წევა და ტურბულენტობა (გამოწვეული სიცხის, რეაქტიული ნაკადის, მფრინავი მთებზე და ა.შ.) ძირითადად არის აეროდინამიკური ძალები, რომლებიც ეწინააღმდეგებიან და საჰაერო ხომალდის მოძრაობას ჰაერში. ასე რომ, ცენტრალური იდეაა შევინარჩუნოთ მაღალი და სტაბილური ამწევი და შემცირდეს წევა და ტურბულენტობის ეფექტი. ავტორებმა მოდელის გეგმა შვიდჯერ აღემატება ხმის სიჩქარეს (343 მეტრი წამში, ანუ 767 მილი საათში) და მათ სასიხარულოდ ის აძლევდა თანმიმდევრულ შესრულებას, მაღალი ამწევით და დაბალი წევით. თვითმფრინავის დიზაინი მოიცავდა ქვედა ფრთებს, რომლებიც ჭიპის შუა ნაწილს სწვდება, როგორც წყვილი ჩახუტებული იარაღი. ხოლო მესამე ბრტყელი, ღამურის ფორმის ფრთა ამავდროულად ვრცელდება თვითმფრინავის უკანა მხარეს. ამრიგად, ამ დიზაინის გამო, ფრთების ორმაგი ფენა მუშაობს ერთად, რათა შეამციროს ტურბულენტობა და გადაადგილება უკიდურესად მაღალი სიჩქარით, ხოლო თვითმფრინავის მთლიანი ამწე სიმძლავრე იზრდება.
ძირითადი ქვეყნები, მათ შორის ჩინეთი და შეერთებული შტატები, ასევე განვითარების პროცესში არიან hypersonic იარაღი და ჰიპერბგერითი მანქანა, რომელსაც სამხედროები, როგორც თავდაცვის სისტემა, უჩივლებენ. ეს არის ძალიან კონფიდენციალური და რომ არ ვთქვა ძალიან საკამათო, რადგან გაუთვალისწინებელი ლიმიტები შეიძლება მიაღწიონ ასეთ ჰიპერბგერით მოწყობილობებს. ჩინეთი ასევე მიზნად ისახავს მომავალი ჰიპერბგერითი თვითმფრინავისკენ, რომელიც მოიცავს ქარის გვირაბს, რომელსაც შეუძლია 36 მაჰამდე სიჩქარის გამომუშავება, რაც მას ყველაზე სწრაფს ხდის. ოდესმე. ეს შეიძლება იყოს თამაშის შემცვლელი და ყველა ეს განვითარება ნამდვილად არყევს რამეს ჰიპერბგერითი კვლევის საზოგადოებაში.
ტექნოლოგიური გამოწვევები
ამ კვლევამ, თავისი აეროდინამიკური დიზაინის მეშვეობით, წარმატებით მოაგვარა პრობლემები, რომლებსაც აწყდებოდათ წინა ჰიპერბგერითი თვითმფრინავების მოდელები, თუმცა რეალური წარმატება მიიღწევა კონცეპტუალური ეტაპიდან რეალურზე გადასვლით. შემუშავებული წინა ცნობილი ჰიპერბგერითი მანქანები მთელი მსოფლიო ექსპერიმენტულ ეტაპზე გაჩერდა სხვადასხვა ტექნოლოგიური გამოწვევების გამო, რომლებიც არსებობდა და რეალურად არსებობს. მაგალითად, ნებისმიერი თვითმფრინავი, რომელიც მოგზაურობს ჰიპერბგერითი სიჩქარით, გამოიმუშავებს უზარმაზარ სითბოს (შესაძლოა აღემატებოდეს 1,000 გრადუს ცელსიუსს) და ეს სიცხე უნდა იყოს იზოლირებული ან ეფექტურად გაფანტული ან შეიძლება ფატალური აღმოჩნდეს მანქანისა და მისი მატარებლებისთვის. ეს პრობლემა არაერთხელ იქნა მოგვარებული, მაგალითად, სითბოს მდგრადი მასალების და ასევე ჩაშენებული თხევადი გაგრილების სისტემის გამოყენებით სითბოს გამოსაყვანად - მაგრამ ეს ყველაფერი ტექნიკურად დადასტურებულია მხოლოდ ექსპერიმენტულ ეტაპზე. ეს ტესტები უნდა გადავიდეს ქარის გვირაბიდან. ღია ველზე (ანუ ექსპერიმენტული დაყენება რეალურ გარემოში). მიუხედავად ამისა, ეს არის ამაღელვებელი კვლევა და მას შეუძლია გზა გაუხსნას ჰიპერბგერითი ტექნოლოგიების მომავალს.
***
{შეგიძლიათ წაიკითხოთ ორიგინალური კვლევითი ნაშრომი ციტირებულ წყარო(ებ)ის სიაში ქვემოთ მოცემულ DOI ბმულზე დაწკაპუნებით}
წყარო (ებ) ი
კუი და სხვ. 2018. ჰიპერბგერითი I-ის ფორმის აეროდინამიკური კონფიგურაციები. მეცნიერება ჩინეთის ფიზიკა, მექანიკა და ასტრონომია. 61 (2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
