Возможность полета со скоростью 5000 миль в час!

Китай успешно испытал гиперзвуковой реактивный самолет, который может сократить время полета почти на одну седьмую.

Китай разработал и испытал сверхбыстрый самолет, способный достичь сверхзвуковой скорости в диапазоне от 5 до 7 Маха, что составляет от 3,800 до 5,370 миль в час. Гиперзвуковые скорости — это «супер» сверхзвуковые скорости (которые составляют 1 Маха и выше). Исследователи из Китайской академии наук, Пекин успешно испытал свой «Самолет I» (напоминающий заглавную букву «I», если смотреть спереди, а также имеющий тень в форме буквы «I» во время полета) в аэродинамической трубе на этих скоростях и они заявляют, что такой гиперзвуковой самолет потребуется всего «пара часов», чтобы добраться из Пекина в Нью-Йорк, в то время как рейс коммерческой авиакомпании в настоящее время занимает минимум 14 часов, чтобы преодолеть это расстояние в 6,824 мили. По сравнению с существующим самолетом, Boeing 737, подъемная сила самолета I составляла примерно 25 процентов, то есть если самолет 737 мог перевозить до 20 тонн или 200 пассажиров, самолет I того же размера мог перевозить 5 тонн или примерно 50 пассажиров. Идея использования гиперзвукового самолета в качестве коммерческого самолета существует уже давно, и гонка за то, чтобы первым его использовать, уже началась.

Это исследование, опубликованное в Наука Китай Физика, механика и Астрономия, снова привлек внимание к теме гиперзвуковых самолетов. В ходе испытаний, аэродинамических оценок и экспериментов исследователи уменьшили модель самолета внутри специально спроектированной аэродинамической трубы. Было замечено, что крылья I Plane хорошо работают вместе, уменьшая турбулентность и сопротивление, одновременно постоянно увеличивая общую грузоподъемность самолета. Подъемная сила в терминологии самолетов относится к механической аэродинамической силе, которая непосредственно противодействует общему весу самолета и, таким образом, удерживает самолет в воздухе. Эта подъемная сила создается каждой частью самолета, например, у большинства коммерческих самолетов эта подъемная сила создается исключительно крыльями. Грузоподъемность самолета очень важна для его устойчивости в воздухе. А сопротивление и турбулентность (вызванные жарой, реактивной струей, полет над горами и т. д.) - это в основном аэродинамические силы, которые противодействуют движению самолета в воздухе. Итак, основная идея состоит в том, чтобы поддерживать высокую и устойчивую подъемную силу и уменьшать сопротивление и влияние турбулентности. Авторы даже увеличили скорость звука модели в семь раз (343 метра в секунду или 767 миль в час), и, к их радости, она обеспечила стабильную производительность с высоким подъемом и низким сопротивлением. В конструкцию самолета входили нижние крылья, которые выступали из середины фюзеляжа как пара обнимающих рук. А третье плоское крыло в форме летучей мыши тем временем простирается над задней частью самолета. Таким образом, благодаря этой конструкции двойной слой крыльев работает вместе, чтобы уменьшить турбулентность и сопротивление при чрезвычайно высоких скоростях, одновременно увеличивая общую грузоподъемность самолета.

Крупные страны, включая Китай и США, также находятся в процессе разработки сверхзвуковой оружие и гиперзвуковой аппарат, на который военные могут подать в суд как на систему защиты. Это очень конфиденциальный и, если не сказать, весьма спорный вопрос из-за непредвиденных ограничений, которых могут достичь такие гиперзвуковые устройства. Китай также нацелен на создание будущего гиперзвукового самолета, который будет включать в себя аэродинамическую трубу, способную развивать скорость до 36 Маха, что сделает его самым быстрым. всегда. Это может изменить правила игры, и все эти разработки действительно встряхивают сообщество исследователей гиперзвука.

Технологические вызовы

Это исследование, благодаря его аэродинамическому дизайну, успешно решило проблемы, с которыми сталкивались предыдущие модели гиперзвуковых самолетов, однако настоящий успех будет достигнут, если продвинуть его от концептуальной стадии к реальной. во всем мире застряли на экспериментальной стадии из-за различных технологических проблем, которые существовали и фактически все еще существуют. Например, любой самолет, движущийся с гиперзвуковой скоростью, будет выделять огромное тепло (возможно, превышающее 1,000 градусов по Цельсию), и это тепло необходимо либо изолировать, либо эффективно рассеивать, иначе оно может оказаться фатальным для машины и ее носителей. Эта проблема подходящим образом решалась много раз, например, с использованием жаропрочных материалов, а также встроенной системы жидкостного охлаждения для отвода тепла - но все это технически доказано только на экспериментальной стадии. Эти испытания необходимо перенести из аэродинамической трубы. в открытое поле (т.е. экспериментальную установку в реальную среду). Тем не менее, это волнующее исследование, и оно может проложить путь в будущее гиперзвуковых технологий.

{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}

Источник (ы)

Cui et al. 2018. Гиперзвуковые двутавровые аэродинамические схемы. Наука Китай Физика, механика и астрономия. 61 (2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8

Актуальные

Первые роды в Великобритании после трансплантации матки от живого донора

Женщина, которой впервые пересадили матку от живого донора...

Qfitlia (Fitusiran): новый метод лечения гемофилии на основе siRNA  

Qfitlia (Fitusiran), новый препарат для лечения гемофилии на основе siRNA,...

Наблюдения JWST за глубоким полем противоречат космологическому принципу

Наблюдения за глубоким полем зрения космического телескопа имени Джеймса Уэбба в рамках JWST...

На Марсе обнаружены длинноцепочечные углеводороды  

Анализ существующего образца горной породы в Анализе образцов в...

Подписка на новости

Не пропустите

Программа термоядерной энергетики Великобритании: представлен концептуальный проект прототипа электростанции STEP 

Подход Великобритании к производству термоядерной энергии сформировался с...

МРТ человека в сверхвысоких полях (УВЧ): изображение живого мозга с помощью МРТ 11.7 Тесла проекта Iseult  

Аппарат МРТ мощностью 11.7 Тесла проекта Iseult показал замечательные результаты...

3D-биопечать впервые собирает функциональную ткань человеческого мозга  

Ученые разработали платформу для 3D-биопечати, которая собирает...
Команда SCIEU
Команда SCIEUhttps://www.scientificeuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Значительные достижения науки. Воздействие на человечество. Вдохновляющие умы.

Безбатарейный кардиостимулятор на основе естественного сердцебиения

Исследование показывает, что инновационный кардиостимулятор с автономным питанием впервые успешно прошел испытания на свиньях. Наше сердце поддерживает ритм благодаря своему внутреннему кардиостимулятору, который называется ...

Энергоэффективная изоляция зданий, вдохновленная полярным медведем

Ученые разработали природный теплоизоляционный материал из аэрогеля из углеродной трубки, основанный на микроструктуре шерсти белого медведя. Это легкий, высокоэластичный и многое другое ...

Литиевая батарея для электромобилей (EV): сепараторы с покрытием из наночастиц кремнезема повышают безопасность  

Литий-ионные аккумуляторы для электромобилей (EV) сталкиваются с проблемами безопасности и стабильности из-за перегрева сепараторов, коротких замыканий и снижения эффективности. С целью...