Кітай паспяхова выпрабаваў гіпергукавы рэактыўны самалёт, які можа скараціць час у шляху амаль на адну сёмую.
Кітай распрацаваў і выпрабаваў звышхуткі самалёт, які можа дасягнуць звышгукавы хуткасць у дыяпазоне ад 5 да 7 Махаў, што складае прыкладна ад 3,800 да 5,370 міль у гадзіну. Гіпергукавыя хуткасці - гэта «звышгукавыя» (якія складаюць 1 Маха і вышэй) хуткасці. даследнікі ад Акадэміі навук Кітая ў Пекіне паспяхова выпрабавалі свой «самалёт I» (падобны на вялікую літару «I», калі глядзець спераду, а таксама мае цень у форме «I», калі ён ляціць) у аэрадынамічнай трубе на такіх хуткасцях і яны заяўляюць, што такая гіпергукавая самалёт спатрэбіцца ўсяго «пара гадзін», каб падарожнічаць з Пекіна ў Нью-Ёрк, калі рэйс камерцыйнай авіякампаніі ў цяперашні час займае мінімум 14 гадзін, каб пераадолець гэтую адлегласць у 6,824 мілі. У параўнанні з існуючым самалётам Boeing 737, пад'ёмная сіла I Plane складала прыкладна 25 працэнтаў, гэта значыць, калі самалёт 737 меў магчымасць перавозіць да 20 тон, або 200 пасажыраў, I Plane таго ж памеру мог перавозіць 5 тон або прыкладна 50 пасажыраў. Ідэя выкарыстання гіпергукавога самалёта ў якасці камерцыйнага лятальнага апарата існуе даволі даўно, і гонка за тое, каб першым яго выкарыстоўваць, ужо пачалася.
Гэта даследаванне, апублікаванае ў Навука Кітай Фізіка, механіка і Астраномія, вярнуў у цэнтр увагі тэму гіпергукавых самалётаў. У ходзе выпрабаванняў і аэрадынамічных ацэнак і эксперыментаў даследчыкі паменшылі мадэль самалёта ў спецыяльна распрацаванай аэрадынамічнай трубе. Было заўважана, што крылы самалёта I Plane добра працуюць разам, каб паменшыць турбулентнасць і супраціўленне, адначасова пастаянна павялічваючы агульную грузападымальнасць самалёта. Пад'ёмная сіла ў тэрміналогіі самалёта называецца механічнай аэрадынамічнай сілай, якая непасрэдна супрацьстаіць агульнай вазе самалёта і такім чынам утрымлівае самалёт у паветры. Гэтая пад'ёмная сіла ствараецца кожнай часткай самалёта, напрыклад, у большасці камерцыйных самалётаў гэтая пад'ёмная сіла ствараецца выключна крыламі. Пад'ёмная здольнасць самалёта вельмі важная для ўстойлівасці ў паветры. А таксама супраціўленне і турбулентнасць (выкліканыя цяплом, рэактыўнай плынню, палёт над гарамі і г.д.) - гэта ў асноўным аэрадынамічныя сілы, якія супрацьстаяць руху самалёта ў паветры. Такім чынам, галоўная ідэя заключаецца ў падтрыманні высокай і ўстойлівай пад'ёмнай сілы і памяншэнні супраціву і ўздзеяння турбулентнасці. Аўтары нават падштурхнулі план мадэлі да хуткасці гуку ў сем разоў (343 метры ў секунду, або 767 міль у гадзіну), і, да іх радасці, яна забяспечыла стабільную прадукцыйнасць з высокім уздымам і нізкім супрацівам. Канструкцыя самалёта ўключала ніжнія крылы, якія цягнуліся з сярэдзіны фюзеляжа, як пара абдымальных рук. А трэцяе плоскае крыло ў форме лятучай мышы працягваецца над задняй часткай самалёта. Такім чынам, дзякуючы гэтай канструкцыі, двайны пласт крылаў працуе разам, каб паменшыць турбулентнасць і супраціўленне пры надзвычай высокіх хуткасцях, адначасова павялічваючы агульную пад'ёмную здольнасць самалёта.
Асноўныя краіны, уключаючы Кітай і Злучаныя Штаты, таксама знаходзяцца ў працэсе развіцця звышгукавы зброя і гіпергукавая машына, якія могуць быць заяўлены ваеннымі ў якасці сістэмы абароны. Гэта вельмі канфідэнцыяльна і, калі не сказаць, вельмі спрэчна з-за непрадбачаных абмежаванняў, якіх могуць дасягнуць такія гіпергукавыя прылады. Кітай таксама нацэлены на будучы гіпергукавы самалёт, які будзе ўключаць у сябе аэрадынамічную трубу, якая можа развіваць хуткасць да 36 Маха, што робіць яго самым хуткім калі-небудзь. Гэта можа змяніць гульню, і ўсе гэтыя падзеі сапраўды ўскалыхнулі сітуацыю ў супольнасці гіпергукавых даследчыкаў.
Тэхналагічныя праблемы
Дзякуючы сваёй аэрадынамічнай канструкцыі гэта даследаванне паспяхова вырашыла праблемы, з якімі сутыкнуліся папярэднія мадэлі гіпергукавых самалётаў, аднак сапраўдны поспех быў бы дасягнуты, перайшоўшы з канцэптуальнай стадыі да рэальнай. Раней былі распрацаваны гіпергукавыя апараты ва ўсім свеце затрымаліся на эксперыментальнай стадыі з-за розных тэхналагічных праблем, якія існавалі і існуюць да гэтага часу. Напрыклад, любы лятальны апарат, які рухаецца з гіпергукавай хуткасцю, будзе выдзяляць велізарнае цяпло (магчыма, перавышае 1,000 градусаў Цэльсія), і гэтае цяпло трэба будзе альбо ізаляваць, альбо эфектыўна рассейваць, інакш яно можа апынуцца фатальным для машыны і яе носьбітаў. Гэтая праблема неаднаразова вырашалася належным чынам, напрыклад, з выкарыстаннем тэрмаўстойлівых матэрыялаў, а таксама ўбудаванай сістэмы вадкаснага астуджэння для адводу цяпла - але ўсё гэта тэхнічна даказана толькі на стадыі эксперыментаў. Гэтыя выпрабаванні павінны перайсці з аэрадынамічнай трубы у адкрытае поле (г.зн. эксперыментальная ўстаноўка ў рэальным асяроддзі). Тым не менш, гэта хвалюючае даследаванне, і яно можа пракласці шлях у будучыню гіпергукавых тэхналогій.
***
{Вы можаце прачытаць арыгінальную даследчую працу, націснуўшы на спасылку DOI, прыведзены ніжэй у спісе цытуемых крыніц}
Крыніца (я)
Цуі і інш. 2018. Гіпергукавыя I-вобразныя аэрадынамічныя схемы. Навука Кітай Фізіка, механіка і астраномія. 61 (2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
