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 ساخته شده در آزمایش های انجام شده در تونل شوک JF-۱۲ در پکن به توانایی عملیاتی ۱۶ ماخ دست یافت.

تونل شوک JF-۱۲ شرایط واقعی پرواز مافوق صوت را تکرار می کند و یکی از بزرگ ترین و پیشرفته ترین ها 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 می کند. طبق توضیح دانشمندان چینی آن ها با استفاده از سوخت جت RP-۳ توانستند تا به امواج انفجاری مورب طولانی مدت دست یابند.

موتوری چینی برای پرواز مافوق صوت

نتیجه این آزمایش ها حکایت از آن دارد که نرخ احتراق در این موتور ۱۰۰۰ برابر سریع تر 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 آن ها در طول آزمایش ها می توانستند فقط با سرعت ۹ ماخ برای حدود ۱۵۰ متر سفر کنند و با توجه به محدودیت های انرژی موردنیاز تونل باد JF-۱۲ فقط اجازه ادامه عملیات به مدت ۵۰ میلی ثانیه را می داد.

بااین وجود و حتی در این زمان کوتاه دانشمندان برای درک نحوه عملکرد احتراق ODE و سایر فناوری های کلیدی در سرعت های مافوق صوت از فناوری استفاده کردند. طبق گزارش منتشره محفظه احتراق این موتور جدید ۸۵ درصد کوتاه تر از موتورهای اسکرام جت معمولی است و دانشمندان معتقدند که این امر به کاهش وزن هواپیما و همچنین افزایش برد پرواز آن کمک می کند.

یکی از عوامل کلیدی در پس اثربخشی ODE توانایی اش در استفاده از امواج ضربه ای برای تقویت احتراق است. این برخلاف موتورهای اسکرام جت سنتی است که در سرعت های فوق العاده بالا خطر آتش سوزی دارند.

در این گزارش به علاوه به این نکته اشاره شده که دانشمندان برجستگی ۵ میلی متری را روی دیواره محفظه احتراق ODE قرار دادند که به ایجاد انفجار با سوخت موج ضربه ای کمک می کرد.

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

سوخت از پیش فشرده شده 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. آن ها قبل از آزمایش نفت سفید RP-۳ را تا دمای ۳۵۲۷ درجه سانتی گراد فشرده کردند و از پایه های 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 درعین حال به ارتش این کشور کمک می کند تا زرادخانه سلاح های مافوق صوت موشک ها و حتی هواپیماهای بدون سرنشین خود را (که کم هزینه هستند) تقویت کند.

در سال ۲۰۲۳ دانشمندان چینی ادعا کرده بودند که موفق به ساخت قوی ترین موتور مافوق صوت جهان شده اند که می تواند به سرعت ۱۶ ماخ برسد. در آن زمان آن ها اعلام کرده بودند که این موتور می تواند 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 پیشرفته تر سلاح ها و هواپیماهای مافوق صوت با قابلیت سرعت بالا هستند. چین نیز در حال برداشتن گام های سریعی در فضای این فناوری است و دیر یا زود شگفتی های جدیدی را رو خواهد کرد.

منبع: interestingengineering

۲۲۷۲۲۷