中国は、移動時間をほぼXNUMX分のXNUMXに短縮できる極超音速ジェット機のテストに成功しました。
中国 を達成できる超高速航空機を設計し、テストしました。 極超音速 速度はマッハ 5 ～ マッハ 7 の範囲で、時速約 3,800 ～ 5,370 マイルに相当します。極超音速とは、「超」超音速 (マッハ 1 以上) の速度です。 研究者 中国科学院の北京は、風洞内でこれらの速度で「I Plane」（正面から見ると大文字の「I」に似ており、飛行すると「I」の形の影を持つ）をテストすることに成功した。彼らは、そのような極超音速は、 飛行機 商用航空会社のフライトが現在この14マイルの距離をカバーするのに最低6,824時間かかる場合、北京からニューヨークまでの移動には「数時間」しか必要ありません。 既存の航空機であるボーイング737と比較すると、I飛行機の揚力は約25％でした。つまり、737航空機が最大20トン、つまり200人の乗客を運ぶ能力がある場合、同じサイズのI飛行機は5トン、またはおよそ50人の乗客。商業化された航空機として使用される超音速飛行機のアイデアはかなり前からあり、それを最初に使用する競争はすでに始まっています。
この研究は、 サイエンス 中国 物理学、力学、 天文学、極超音速飛行機の話題が再び脚光を浴びています。試験、空力評価および実験中に、研究者は特別に設計された風洞内で飛行機のモデルを縮小しました。 I プレーンの翼がうまく連携して乱流と抗力を軽減しながら、飛行機全体の揚力能力を継続的に向上させていることがわかりました。飛行機の用語における揚力は、飛行機の総重量に直接対抗して飛行機を空中に保持する機械的な空気力学的な力を指します。この揚力は飛行機のあらゆる部分によって生成されます。たとえば、ほとんどの民間航空機では、この揚力は翼によってのみ生成されます。航空機の揚力能力は、空中で安定した状態を保つために非常に重要です。そして抗力と乱気流（熱、ジェット気流、 飛行 山を越えてなど）は基本的に、空中での航空機の動きに対抗する空気力です。 したがって、中心的なアイデアは、高く安定した揚力を維持し、抗力と乱気流の影響を減らすことです。 著者は、モデル計画を音速の343倍（毎秒767メートル、または時速XNUMXマイル）にまで押し上げ、高揚力と低抗力で一貫したパフォーマンスを実現しました。 航空機の設計には、胴体の中央から一対の抱擁腕のように伸びる下翼が含まれていました。 そして、XNUMX番目の平らなバット型の翼が航空機の後ろに伸びています。 このように、この設計により、翼の二重層が連携して、航空機の全体的な揚力を高めながら、非常に高速での乱気流と抗力を低減します。
中国やアメリカなど主要国も発展途上 極超音速 兵器と極超音速飛行体は防衛システムとして軍によって訴訟される可能性がある。これは極秘事項であり、そのような極超音速装置が達成できる予期せぬ限界があるため、非常に議論の余地があるとは言えません。中国はまた、最大マッハ36の速度を生み出すことができる風洞を備えた将来の極超音速飛行機を目指しており、これが最速となります。これまで。これはゲームチェンジャーとなる可能性があり、これらすべての開発は極超音速研究コミュニティの状況を大きく揺るがしています。
技術的課題
この研究は、その空力設計を通じて、以前の極超音速機モデルが直面していた問題にうまく対処しましたが、実際の成功は、それを概念段階から実際の段階に進めることによって達成されます。さまざまな技術的課題が存在し、実際にはまだ存在しているため、世界中で実験段階で立ち往生しています。 たとえば、極超音速で飛行する航空機は、莫大な熱（摂氏1,000度を超える可能性があります）を生成します。この熱は、断熱または効率的に分散する必要があります。そうしないと、機械とそのキャリアにとって致命的となる可能性があります。 この問題は、耐熱材料と内蔵の液冷システムを使用して熱を押し出すことで、何度も適切に対処されてきましたが、これらはすべて実験段階でのみ技術的に証明されています。これらのテストは風洞から移動する必要があります。オープンフィールドへ（つまり、実際の環境への実験的なセットアップ）。 それにもかかわらず、これは爽快な研究であり、極超音速技術の将来への道を開く可能性があります。
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ソース
Cui etal。 2018.極超音速I字型の空力構成。 サイエンスチャイナ物理学、力学、天文学。 61（2）。 https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
