중국은 여행 시간을 거의 XNUMX/XNUMX로 단축할 수 있는 극초음속 제트기를 성공적으로 테스트했습니다.
중국 has designed and tested an ultra-fast aircraft which can achieve 초음속 speeds in the range of Mach 5 to Mach 7, which is about than 3,800 to 5,370 miles per hour. Hypersonic speeds are ‘super’ supersonic (which are Mach 1 and above) speed. 연구원 from the Chinese Academy of Sciences, Beijing have successfully tested their “I Plane” (resembling the capital ‘I’ at when viewed from the front and also having an ‘I’ shaped shadow when it flies) inside a wind tunnel at these speeds and they state that such a hypersonic 평면 상업용 항공기 비행이 현재 14마일의 거리를 이동하는 데 최소 6,824시간이 걸리는 경우 베이징에서 뉴욕까지 여행하는 데 "몇 시간"만 필요합니다. 기존 항공기인 보잉 737과 비교할 때 I 비행기의 양력은 약 25%였습니다. 즉, 737 항공기가 최대 20톤 또는 200명의 승객을 수송할 수 있는 능력이 있는 경우 동일한 크기의 I 비행기는 5톤 또는 대략적으로 수송할 수 있습니다. 승객 50명. 극초음속 비행기가 상용화된 항공기에 대한 아이디어는 꽤 오래전부터 있었고 이를 최초로 사용하기 위한 경쟁은 이미 시작되었습니다.
에 발표된 이 연구는 Science China Physics, Mechanics & 천문학, 극초음속 비행기라는 주제가 다시 각광을 받았습니다. 테스트와 공기 역학적 평가 및 실험 중에 연구원들은 특별히 설계된 풍동 내부에서 비행기 모델을 축소했습니다. I Plane의 날개는 서로 잘 작동하여 난류와 항력을 줄이는 동시에 비행기의 전반적인 양력 용량을 지속적으로 높이는 것으로 나타났습니다. 비행기 용어의 양력은 비행기의 총 중량에 직접적으로 반대되어 비행기를 공중에 유지하는 기계적 공기 역학적 힘을 말합니다. 이 양력은 비행기의 모든 부분에서 생성됩니다. 예를 들어 대부분의 상업용 항공기에서 이 양력은 날개에서만 생성됩니다. 항공기의 양력 용량은 공중에서 항공기를 안정적으로 유지하는 데 매우 중요합니다. 그리고 항력과 난기류(열, 제트 기류, 나는 산 등)은 기본적으로 공기에서 항공기의 움직임과 반대되는 공기 역학적 힘입니다. 따라서 중심 아이디어는 높고 안정적인 양력을 유지하고 항력과 난기류의 영향을 줄이는 것입니다. 저자는 심지어 모델 계획을 음속의 343배(초당 767미터 또는 시속 XNUMX마일)로 밀어 넣었고 높은 양력과 낮은 항력으로 일관된 성능을 제공하여 기쁘게 생각했습니다. 항공기의 디자인은 한 쌍의 포옹 팔처럼 동체 중앙에서 뻗어있는 하부 날개를 포함했습니다. 한편 세 번째 납작한 박쥐 모양의 날개는 항공기 뒤쪽으로 뻗어 있습니다. 따라서 이 설계로 인해 이중 날개 층이 함께 작동하여 항공기의 전체 양력 용량을 증가시키면서 매우 높은 속도에서 난기류와 항력을 감소시킵니다.
Major countries including China and the United States are also in the process of developing 초음속 weapons and a hypersonic vehiclewhich could be sued by the military as a defence system. This is very confidential and not to say highly debatable because of the unforeseen limits such hypersonic devices could achieve.China is also aiming at a future hypersonic plane which will include a wind tunnel that can produce speeds of up to Mach 36, making it the fastest ever. This can be a game changer and all these developments are really shaking things up in thehypersonic research community.
기술적 과제
이 연구는 공기역학적 설계를 통해 이전의 극초음속 비행기 모델이 직면한 문제를 성공적으로 해결했지만 실제 성공은 개념 단계에서 실제 단계로 이동하는 것입니다. 전 세계적으로 존재하고 실제로 여전히 존재하는 다양한 기술적 도전으로 인해 실험 단계에 갇히게 되었습니다. 예를 들어, 극초음속으로 비행하는 모든 항공기는 엄청난 열(섭씨 1,000도 이상)을 생성하며 이 열은 단열되거나 효율적으로 분산되어야 합니다. 그렇지 않으면 기계와 운송업체에 치명적일 수 있습니다. 이 문제는 내열성 재료와 내장된 액체 냉각 시스템을 사용하여 열을 내보내는 방식으로 여러 번 적절하게 해결되었습니다. 그러나 이 모든 것은 실험 단계에서만 기술적으로 입증되었습니다. 이러한 테스트는 풍동에서 옮겨야 합니다. 개방 필드(즉, 실제 환경에 대한 실험 설정). 그럼에도 불구하고 이것은 신나는 연구이며 극초음속 기술의 미래를 위한 길을 열 수 있습니다.
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출처
Cui et al. 2018. 극초음속 I형 공기역학적 구성. 과학 중국 물리학, 역학 및 천문학. 61(2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
