ساخت اولین موتور سوخت جت که ۱۶ برابر صوت، سرعت دارد

غزال زیاری: چین اخیراً اعلام کرده که درزمینهٔ پروازهای مافوق صوت، به یک دستاورد بزرگ رسیده است. این موتور ساخته‌شده، در آزمایش‌های انجام‌شده در تونل شوک JF-۱۲ در پکن، به توانایی عملیاتی ۱۶ ماخ دست‌یافت.

تونل شوک JF-۱۲ شرایط واقعی پرواز مافوق صوت را تکرار می‌کند و یکی از بزرگ‌ترین و پیشرفته‌ترین‌ها در نوع خود در جهان است که در موسسه مکانیک در آکادمی علوم چین (CAS) قرار دارد.

موتور انفجار مایل (ODE) برای هوانوردی از نفت سفید معمولی استفاده می‌کند. طبق توضیح دانشمندان چینی، آن‌ها با استفاده از سوخت جت RP-۳ توانستند تا به امواج انفجاری مورب طولانی‌مدت دست یابند.

موتوری چینی برای پرواز مافوق صوت

نتیجه این آزمایش‌ها حکایت از آن دارد که نرخ احتراق در این موتور ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از موتورهای اسکرام جت معمولی است و طبق گزارش منتشره توان عملیاتی آن، بین ۶ تا ۱۶ ماخ است. سرعت ۱۶ ماخ تقریباً معادل ۱۹۷۵۶ کیلومتر در ساعت است. البته بنا به گفته دانشمندان، آن‌ها در طول آزمایش‌ها می‌توانستند فقط با سرعت ۹ ماخ برای حدود ۱۵۰ متر سفر کنند و با توجه به محدودیت‌های انرژی موردنیاز، تونل باد JF-۱۲ فقط اجازه ادامه عملیات به مدت ۵۰ میلی‌ثانیه را می‌داد.

بااین‌وجود و حتی در این زمان کوتاه، دانشمندان برای درک نحوه عملکرد احتراق ODE و سایر فناوری‌های کلیدی در سرعت‌های مافوق صوت از فناوری استفاده کردند. طبق گزارش منتشره، محفظه احتراق این موتور جدید، ۸۵ درصد کوتاه‌تر از موتورهای اسکرام جت معمولی است و دانشمندان معتقدند که این امر به کاهش وزن هواپیما و همچنین افزایش برد پرواز آن کمک می‌کند.

یکی از عوامل کلیدی در پس اثربخشی ODE، توانایی‌اش در استفاده از امواج ضربه‌ای برای تقویت احتراق است. این برخلاف موتورهای اسکرام جت سنتی است که در سرعت‌های فوق‌العاده بالا، خطر آتش‌سوزی دارند.

در این گزارش به‌علاوه به این نکته اشاره‌شده که دانشمندان برجستگی ۵ میلی‌متری را روی دیواره محفظه احتراق ODE قرار دادند که به ایجاد انفجار با سوخت موج ضربه‌ای کمک می‌کرد.

در اوج مرحله آزمایش، موتور نشان داد که این قابلیت را دارد که در سرعت‌های بالا، نیروی رانش بیشتری ایجاد کند.

سوخت از پیش فشرده‌شده برای ODE

دانشمندان برای اطمینان از اینکه تأخیرهای طولانی اشتعال (که معمولاً با نفت سفید RP-۳ مرتبط است)، عملکرد را مختل نخواهد کرد، روش جدیدی را امتحان کردند. آن‌ها قبل از آزمایش، نفت سفید RP-۳ را تا دمای ۳۵۲۷ درجه سانتی‌گراد فشرده کردند و از پایه‌های بال شکل برای افزایش سرعت پخش سوخت بهره بردند.

این آزمایش برای تحقق رویای چین تا سال ۲۰۳۰ در راستای داشتن هواپیمایی با سرعت ۱۶ ماخ کمک زیادی خواهد کرد و درعین‌حال به ارتش این کشور کمک می‌کند تا زرادخانه سلاح‌های مافوق صوت، موشک‌ها و حتی هواپیماهای بدون سرنشین خود را (که کم‌هزینه هستند) تقویت کند.

در سال ۲۰۲۳، دانشمندان چینی ادعا کرده بودند که موفق به ساخت قوی‌ترین موتور مافوق صوت جهان شده‌اند که می‌تواند به‌سرعت ۱۶ ماخ برسد. در آن زمان، آن‌ها اعلام کرده بودند که این موتور می‌تواند یک هواپیما را تا ارتفاع ۳۰ کیلومتری حمل کرده و با سرعتی در حدود ۱۶ ماخ سفر کند.

از سوی دیگر روسیه و آمریکا نیز در رقابت برای توسعه بیشتر و پیشرفته‌تر سلاح‌ها و هواپیماهای مافوق صوت با قابلیت سرعت‌بالا هستند. چین نیز در حال برداشتن گام‌های سریعی در فضای این فناوری است و دیر یا زود شگفتی‌های جدیدی را رو خواهد کرد.

منبع: interestingengineering

۲۲۷۲۲۷