Kina je uspješno testirala hipersonični mlazni avion koji bi mogao skratiti vrijeme putovanja za gotovo jednu sedminu.
Kina dizajnirao je i testirao ultrabrzu letjelicu koja može postići hipersoničan brzine u rasponu od 5 do 7 macha, što je oko 3,800 do 5,370 milja na sat. Hipersonične brzine su 'super' nadzvučne (koje su Mach 1 i više) brzine. Istraživači s Kineske akademije znanosti iz Pekinga uspješno su testirali svoj "I Plane" (koji podsjeća na veliko 'I' kada se gleda sprijeda i također ima sjenu u obliku 'I' kada leti) unutar zračnog tunela pri ovim brzinama i navode da takav hipersonični avion trebat će samo "par sati" za putovanje od Pekinga do New Yorka kada let komercijalne zrakoplovne kompanije trenutno traje najmanje 14 sati da pređe ovu udaljenost od 6,824 milje. U usporedbi s postojećim zrakoplovom, Boeingom 737, podizanje I aviona bilo je otprilike 25 posto, tj. ako je zrakoplov 737 imao sposobnost prevoza do 20 tona, odnosno 200 putnika, avion I iste veličine mogao bi nositi 5 tona ili otprilike 50 putnika. Ideja da se hipersonični avion koristi kao komercijalizirani zrakoplov postoji već duže vrijeme, a utrka tko će ga prvi koristiti je već počela.
Ovo istraživanje, objavljeno u znanost Kina fizika, mehanika i Astronomija, ponovno je stavio temu hipersoničnih zrakoplova u središte pozornosti. Tijekom testiranja i aerodinamičkih procjena i eksperimenata, istraživači su smanjili model aviona unutar posebno dizajniranog zračnog tunela. Vidjelo se da krila zrakoplova I dobro funkcioniraju zajedno kako bi smanjila turbulenciju i otpor, dok kontinuirano povećava ukupni kapacitet uzgona aviona. Uzgon se u zrakoplovnoj terminologiji odnosi na mehaničku aerodinamičku silu koja se izravno suprotstavlja ukupnoj težini zrakoplova i na taj način drži zrakoplov u zraku. Ovaj uzgon generira svaki dio zrakoplova, na primjer, kod većine komercijalnih zrakoplova to uzgon generiraju isključivo njegova krila. Kapacitet uzgona zrakoplova vrlo je važan kako bi bio stabilan u zraku. I otpor i turbulencija (uzrokovana toplinom, mlaznom strujom, leteći iznad planina itd.) su u osnovi aerodinamičke sile koje se suprotstavljaju i kretanju zrakoplova u zraku. Dakle, središnja ideja je održavanje visokog i stabilnog uzgona i smanjenje otpora i učinaka turbulencije. Autori su čak pomaknuli plan modela na sedam puta veću brzinu od zvuka (343 metra u sekundi, ili 767 milja na sat) i na njihovo oduševljenje isporučio je dosljedne performanse, s velikim podizanjem i malim otporom. Dizajn zrakoplova uključivao je donja krila koja sežu iz sredine trupa poput para zagrljenih ruku. A treće ravno krilo u obliku šišmiša u međuvremenu se proteže preko stražnjeg dijela zrakoplova. Stoga, zahvaljujući ovom dizajnu, dvostruki sloj krila radi zajedno na smanjenju turbulencije i otpora pri ekstremno velikim brzinama, dok istovremeno povećava ukupni kapacitet podizanja zrakoplova.
Velike zemlje, uključujući Kinu i Sjedinjene Države, također su u procesu razvoja hipersoničan oružje i hipersonično vozilo koje bi vojska mogla tužiti kao obrambeni sustav. Ovo je vrlo povjerljivo i da ne kažemo vrlo diskutabilno zbog nepredviđenih ograničenja koja bi takvi hipersonični uređaji mogli postići. Kina također cilja na budući hipersonični avion koji će uključivati zračni tunel koji može proizvesti brzine do 36 Macha, što ga čini najbržim ikad. Ovo može promijeniti igru i svi ovi događaji stvarno potresaju stvari u hipersoničnoj istraživačkoj zajednici.
Tehnološki izazovi
Ova studija je svojim aerodinamičkim dizajnom uspješno riješila probleme s kojima su se suočavali prethodni modeli hipersoničnih aviona, no pravi uspjeh bi se postigao prelaskom iz konceptualne faze u stvarnu. Ranija poznata hiperzvučna vozila koja su razvijena diljem svijeta zapeli su u eksperimentalnoj fazi zbog različitih tehnoloških izazova koji su postojali i zapravo još uvijek postoje. Na primjer, svaki zrakoplov koji putuje hipersoničnom brzinom generirat će ogromnu toplinu (možda veću od 1,000 stupnjeva Celzija) i tu će toplinu trebati ili izolirati ili učinkovito raspršiti ili bi se mogla pokazati kobnom za stroj i njegove nosače. Ovaj problem je mnogo puta na odgovarajući način riješen, na primjer, korištenjem materijala otpornih na toplinu i također ugrađenog sustava hlađenja tekućinom za izbacivanje topline - ali sve je to tehnički dokazano tek u eksperimentalnoj fazi. Ovi testovi moraju se pomaknuti iz aerotunela na otvoreno polje (tj. eksperimentalno postavljanje u stvarno okruženje). Ipak, ovo je uzbudljiva studija i mogla bi utrti put za budućnost hipersonične tehnologije.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
Cui i sur. 2018. Hiperzvučne aerodinamičke konfiguracije u obliku slova I. Znanost Kina fizika, mehanika i astronomija. 61(2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
