چین به تازگی اعلام کرده است که به موفقیت چشمگیری در زمینه طراحی و ساخت پروازهای مافوق صوت دست یافته است. این موتور که در آزمایش های خود در تونل شوک JF۱۲ مستقر در پکن مورد بررسی قرار گرفته، به قابلیت عملیاتی قابل توجه ۱۶ ماخ رسیده است.
تونل شوک JF۱۲ قادر است شرایط واقعی پرواز مافوق صوت را شبیه سازی کند و این مرکز یکی از بزرگ ترین و پیشرفته ترین تاسیسات در این حوزه در سراسر جهان به شمار می آید و زیر نظر موسسه مکانیک آکادمی علوم چین (CAS) فعالیت می کند.
موتور انفجار مایل (ODE) برای هوانوردی از نفت سفید معمولی بهره می برد. دانشمندان چینی اعلام کرده اند که با بکارگیری سوخت جت RP۳ به دستیابی به امواج انفجاری مورب با طول مدت بالا نائل آمده اند.
موتوری با طراحی چینی برای پروازهای مافوق صوت
نتایج آزمایش های انجام شده نشان می دهد که نرخ احتراق در این موتور به طور شگفت آوری ۱۰۰۰ برابر سریع تر از موتورهای اسکرام جت استاندارد است و به نقل از گزارش ها، قابلیت عملیاتی آن در دامنه ای بین ۶ تا ۱۶ ماخ قرار دارد. سرعت ۱۶ ماخ تقریباً معادل ۱۹۷۵۶ کیلومتر در ساعت است. البته به گفته محققان، در طی آزمایش ها، موفق به سفر با سرعت ۹ ماخ برای مسافت تقریباً ۱۵۰ متر شدند و به دلیل محدودیت های دمای انرژی مصرفی، تونل باد JF۱۲ تنها اجازه اجرای عملیات به مدت ۵۰ میلی ثانیه را به آنها داده است.
با این حال، حتی در این زمان اندک، محققان توانستند با بهره گیری از فناوری های پیشرفته، به درک مناسبی از عملکرد احتراق ODE و دیگر تکنولوژی های کلیدی در سرعت های مافوق صوت دست یابند. براساس گزارش منتشر شده، محفظه احتراق این موتور جدید به میزان ۸۵ درصد کوتاه تر از موتورهای اسکرام جت معمولی طراحی شده که این امر نه تنها به کاهش وزن هواپیما کمک می کند بلکه برد پرواز آن را نیز افزایش می دهد.
یکی از عواملی که به کارایی ODE کمک شایانی می کند، توانایی آن در استفاده از امواج ضربه ای برای تقویت فرآیند احتراق است. این در حالیست که موتورهای اسکرام جت کلاسیک دچار خطر آتش سوزی در سرعت های بسیار بالا هستند.
در این گزارش همچنین ذکر شده که دانشمندان موفق به قرار دادن برجستگی های ۵ میلی متری در دیواره محفظه احتراق ODE شدند که در توسعه انفجار به کمک سوخت موج ضربه ای نقش مؤثری داشت.
در اوج آزمایش ها، موتور توانایی خود را در تولید نیروی رانش بیشتر در سرعت های بالا به نمایش گذاشت.
استفاده از سوخت فشرده برای ODE
برای اطمینان از اینکه تأخیرهای ناشی از اشتعال، که معمولاً در مورد نفت سفید RP۳ مشاهده می شود، بر عملکرد تاثیر نگذارد، محققان به اجرای یک روش نوین روی آوردند. آنها قبل از انجام آزمایش، نفت سفید RP۳ را تا دمای ۳۵۲۷ درجه سانتی گراد فشرده سازی کرده و از پایه های بال شکل برای تسریع در پخش سوخت استفاده کردند.
این آزمایش به تحقق رویای چین برای دستیابی به تکنولوژی هواپیمایی با سرعت ۱۶ ماخ تا سال ۲۰۳۰ کمک کرده و در عین حال به ارتش این کشور در بهبود زنجیره تأمین سلاح های مافوق صوت، موشک ها و حتی هواپیماهای بدون سرنشین با هزینه های پایین یاری خواهد رساند.
در سال ۲۰۲۳، دانشمندان چینی اعلام کردند که به طراحی قوی ترین موتور مافوق صوت جهانی دست یافته اند که می تواند به سرعت ۱۶ ماخ برسد. در آن زمان آنها تصریح کردند که این موتور توانایی حمل یک هواپیما تا ارتفاع ۳۰ کیلومتری با سرعت تقریباً ۱۶ ماخ را دارد.
از سوی دیگر، روسیه و آمریکا نیز در حال تلاش برای ایجاد سلاح ها و هواپیماهای مافوق صوت با قابلیت های پیشرفته ای هستند. چین به سرعت در این حوزه در حال پیشرفت است و به زودی شاهد دستاوردهای جدید و شگفت انگیزی خواهد بود.