Ubicado en el montañoso distrito de Huairou, al norte de Beijing, el túnel de viento JF-22 tiene 4 metros (13 pies) de diámetro y puede generar velocidades de flujo de aire de hasta 10 kilómetros (6,2 millas) por segundo, según una evaluación final realizada el 30 de mayo.
El JF-22, con base en Pekín, puede simular duras condiciones de vuelo a 30 veces la velocidad del sonido. Foto: SCMP
Esto lo convierte en el túnel de viento más grande y rápido del mundo , capaz de simular condiciones de vuelo hipersónico hasta Mach 30, según el Instituto de Mecánica de China, propietario de la instalación.
El túnel "apoyará la investigación y el desarrollo de aeronaves hipersónicas y sistemas de transporte espacial de China", declaró el instituto el viernes. En comparación, el túnel Mach 10 del Centro de Investigación Langley de la NASA en Estados Unidos, una importante instalación de pruebas hipersónicas, cuenta con una sección de prueba de casi 0,8 metros de diámetro. Esta sección de prueba, de mayor tamaño, permite a los investigadores introducir modelos de aeronaves más grandes o incluso vehículos completos en el túnel de viento para obtener datos de vuelo más precisos.
El JF-22 es parte integral de los objetivos del gobierno chino para 2035. Para entonces, Pekín espera desplegar una flota de aviones hipersónicos capaces de transportar a miles de pasajeros al espacio cada año o a cualquier lugar del planeta en una hora. Sin embargo, estos aviones deben ser capaces de soportar las temperaturas y presiones extremas del vuelo hipersónico, manteniendo a la vez una trayectoria de vuelo estable y un entorno seguro y confortable para los pasajeros.
A cinco veces la velocidad del sonido, las moléculas de aire alrededor del avión comienzan a comprimirse y calentarse, lo que provoca un fenómeno conocido como disociación molecular. Las moléculas de aire se descomponen en sus átomos constituyentes, que luego pueden reaccionar entre sí para formar nuevas sustancias químicas.
Según el instituto, comprender la compleja física de los flujos que intervienen en la separación molecular es crucial para el desarrollo de aeronaves hipersónicas. Al estudiar estos fenómenos en un laboratorio con instalaciones como túneles de viento, los investigadores pueden comprender cómo interactúan los vehículos hipersónicos con su entorno y desarrollar nuevas tecnologías para mejorar su rendimiento y seguridad.
Las pruebas en túneles de viento también pueden ayudar a identificar posibles problemas o defectos de diseño antes de que un vehículo se construya y vuele, lo que reduce el riesgo de fallos o accidentes. Según algunas estimaciones, simular condiciones de vuelo a Mach 30 dentro de un gran túnel requeriría la misma cantidad de energía que la presa de las Tres Gargantas, algo simplemente imposible.
El profesor Jiang Zonglin, científico principal del proyecto JF-22, ideó una solución innovadora. Para generar el flujo de aire a alta velocidad necesario para las pruebas hipersónicas, propuso un nuevo tipo de generador de ondas de choque llamado "impulsor de ondas de choque de reflexión directa". En los túneles de viento hipersónicos tradicionales, el flujo de aire se genera mediante un proceso llamado "expansión", en el que se libera rápidamente gas a alta presión en una cámara de baja presión, creando un flujo hipersónico.
Sin embargo, este método presenta limitaciones a la hora de generar las velocidades y temperaturas extremadamente altas requeridas para las pruebas ultrasónicas. El controlador de ondas de choque reflectantes de Jiang supera estas limitaciones mediante una serie de explosiones sincronizadas con precisión para crear ondas de choque que se reflejan entre sí y convergen en un único punto.
La intensa explosión de energía resultante se utiliza para manipular el flujo de aire en un túnel de viento a velocidades extremadamente altas. Según el instituto, esta innovación allana el camino para futuros avances al aportar mayor precisión y eficiencia a la investigación del vuelo hipersónico.
Al combinar los datos, los investigadores pueden comprender mejor el rendimiento de diferentes materiales y diseños en diversas condiciones de vuelo y utilizar esta información para mejorar el rendimiento y la fiabilidad de las armas o aeronaves hipersónicas. Estas instalaciones podrían situar a China años por delante de sus competidores, según el equipo de Jiang.
Mai Anh (según SCMP)
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Fuente
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