โดรนความเร็วเหนือเสียงรุ่นใหม่ของจีนมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องบินรบ F-22 ของสหรัฐฯ

ตามข้อมูลของ SCMP ยานบินไร้คนขับ (UAV) ความเร็วเหนือเสียงรุ่นใหม่ของจีนมีอัตราส่วนแรงยกต่อแรงลากอยู่ที่ 8.4 ในการบินความเร็วต่ำกว่าเสียง แม้ว่าจะไม่สูงมาก แต่ก็เทียบได้กับ F-22 Raptor ซึ่งเป็นเครื่องบินขับไล่ที่ล้ำหน้าที่สุดของกองทัพสหรัฐฯ

อัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้านเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการวัดประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ ค่าที่สูงขึ้นบ่งชี้ว่าเครื่องบินมีความสามารถในการต้านทานแรงโน้มถ่วงที่มากขึ้น ซึ่งช่วยให้บินได้ไกลขึ้น

โดรนความเร็วเหนือเสียงของจีนพิสูจน์แล้วว่าเหนือกว่า F-22 Raptor ของสหรัฐฯ ในระหว่างการทดสอบ (ภาพ: EPA-EPE)

เกือบ 20 ปีหลังจากเปิดตัว เทคโนโลยีเบื้องหลังเครื่องบิน F-22 Raptor ยังคงเป็นความลับ William Oehlschlager วิศวกรอาวุโสด้านอวกาศจากสำนักงานบริหารการบินแห่งชาติ (FAA) กล่าวในงานนำเสนอที่ Virginia Tech ว่าเครื่องบิน F-22 สามารถบรรลุอัตราส่วนแรงยกต่อแรงลากสูงสุดที่ 8.4 อย่างไรก็ตาม ยิ่งเครื่องบินบินเร็วเท่าไร แรงลากที่เครื่องบินต้องเผชิญก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ที่ความเร็ว 1.5 มัค อัตราส่วนแรงยกต่อแรงลากของเครื่องบิน F-22 จะลดลงเหลือประมาณ 4 มัค

ขณะเดียวกัน UAV ความเร็วเหนือเสียงรุ่นใหม่ของจีนสามารถรักษาอัตราส่วนแรงยกต่อแรงลากที่สูงกว่า 4 แม้จะบินด้วยความเร็ว 6 เท่าของความเร็วเสียง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับ F-22

ประสิทธิภาพดังกล่าวช่วยให้ UAV สามารถทำงานได้อย่างยืดหยุ่นแม้ในสภาพอากาศเบาบางในระดับความสูง ซึ่งถือเป็นความท้าทายต่อระบบป้องกันขีปนาวุธที่ต้องอาศัยการคาดเดาวิถีการบิน

“ก่อนหน้านี้ พารามิเตอร์อากาศพลศาสตร์ของเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงของจีนนั้นส่วนใหญ่อิงตามแบบจำลองเชิงทฤษฎี แต่ครั้งนี้ ข้อมูลได้มาจากการทดสอบในอุโมงค์ลมภายใต้ข้อจำกัดในโลก แห่งความเป็นจริง” จาง เฉินหนาน ผู้เชี่ยวชาญด้านอากาศพลศาสตร์จากสถาบันกลศาสตร์แห่ง สถาบันวิทยาศาสตร์ จีน กล่าว

ผลการทดลองของทีมวิจัยที่นำโดยนายจางได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Acta Mechanica Sinica ของจีนซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ เมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์

ทีมงานของนายจางไม่ได้เปิดเผยโมเดลของ UAV รุ่นใหม่ แต่มีความคล้ายคลึงอย่างมากกับเครื่องบินความเร็วเหนือเสียง MD-22 ที่ประกาศเปิดตัวในปี 2019

MD-22 ได้รับการพัฒนาโดยสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์การบินและอุตสาหกรรมกวางตุ้งภายใต้สถาบันกลศาสตร์ โดยเป็นฐานทดสอบเทคโนโลยีการบินความเร็วเหนือเสียงที่นำมาใช้ซ้ำได้สำหรับการใช้งานในอวกาศใกล้โลก โดยให้พิสัยการบินไกลพิเศษและความคล่องตัวสูง

ยานบินไร้คนขับนี้สามารถขนส่งน้ำหนักบรรทุกได้ 600 กิโลกรัม ด้วยความเร็วสูงสุดถึงมัค 7 ในระยะทาง 8,000 กม. ซึ่งเทียบเท่ากับระยะทางระหว่างจีนแผ่นดินใหญ่และสหรัฐอเมริกาแผ่นดินใหญ่

MD-22 มีน้ำหนักเพียง 4 ตัน ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนเพื่อบินขึ้นจากรันเวย์สนามบินหรือปล่อยขึ้นในแนวตั้งจากแท่นยิงจรวด ทนทานต่อแรงเกินพิกัดได้ถึง 6 เท่าของแรงโน้มถ่วงเมื่อต้องเลี้ยวด้วยความเร็วสูง

โดรนรุ่นใหม่ที่ทีมของจางอธิบายมีความยาวมากกว่า 12 เมตรและปีกกว้างเกือบ 6 เมตร ซึ่งใหญ่กว่า MD-22 มาก อย่างไรก็ตาม โครงสร้างทางอากาศพลศาสตร์ที่มีช่องเครื่องยนต์ 3 ช่องยื่นออกมาจากหางแทบไม่เปลี่ยนแปลง

รายงานระบุว่า นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรชาวจีนได้เอาชนะความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับอัตราส่วนการยกต่อแรงต้าน ความเสถียร การป้องกันความร้อน และการบูรณาการน้ำหนักบรรทุก จนสามารถบรรลุ "ความสะดวกทางวิศวกรรม" ในเทคโนโลยีดังกล่าว เป้าหมายในอนาคตของพวกเขาคือการลดต้นทุน ปรับปรุงความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพการพรางตัวของเรดาร์ เพื่อ "เปลี่ยนจากคุณสมบัติเป็นการใช้งานจริงทีละขั้นตอน"

การออกแบบทางอากาศพลศาสตร์มีบทบาทสำคัญต่อความสำเร็จหรือความล้มเหลวของโครงการยานบินความเร็วเหนือเสียง เครื่องบินความเร็วเหนือเสียง HTV-2 ของสหรัฐฯ ตกสองครั้งเนื่องจากความไม่เสถียรระหว่างบินด้วยความเร็วสูง ทำให้ NASA ต้องยุติโครงการนี้ อย่างไรก็ตาม จีนยังคงสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาในสาขานี้ต่อไป และได้ทำการบินทดสอบมาแล้วหลายครั้งตลอดหลายปีที่ผ่านมา

หัวหยู (ที่มา: SCMP)

แหล่งที่มา