Sau 5 năm mài đao, cuối cùng đường hầm gió xịn nhất thế giới cũng sẵn sàng chiến rồi đây!
Nằm chình ình ở quận Hoài Nhu, phía bắc Bắc Kinh (Trung Quốc), đường hầm gió JF-22 này to đùng với đường kính 4 mét, và có thể tạo ra luồng gió với tốc độ lên tới 10 km/giây nha mọi người ơi! Thông tin này được công bố sau đánh giá cuối cùng vào ngày 30 tháng 5 vừa rồi.
Với specs khủng như vậy, JF-22 chính thức trở thành đường hầm gió lớn nhất và nhanh nhất trên hành tinh, có thể mô phỏng điều kiện bay siêu thanh lên tới Mach 30 (tức gấp 30 lần tốc độ âm thanh luôn á) theo Viện Cơ học Trung Quốc - đơn vị vận hành cái máy xịn sò này.
Đường hầm này sẽ "hỗ trợ nghiên cứu và phát triển hệ thống vận chuyển trong không gian và máy bay siêu thanh" đó các bạn. Để so sánh cho dễ hình dung nè: đường hầm thử nghiệm siêu thanh tại Trung tâm nghiên cứu Langley của NASA chỉ có đường kính phần thử nghiệm gần 0,8 mét thôi, và chỉ mô phỏng được tốc độ Mach 10.
Ở đây, đường hầm gió rộng hơn giúp các nhà nghiên cứu có thể cho các mô hình máy bay cỡ "khổng lồ" vào test, từ đó lấy được data bay chính xác hơn nhiều!
JF-22 là một phần cực kỳ quan trọng trong các mục tiêu mà Trung Quốc đặt ra để đạt được vào năm 2035. Theo đó, họ hy vọng sẽ triển khai một phi đội máy bay siêu thanh có thể chở hàng nghìn hành khách vào vũ trụ mỗi năm hoặc đến bất kỳ đâu trên thế giới trong vòng một giờ. Nghe xịn xò chưa!
Tuy nhiên, những chiếc máy bay như vậy phải có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cực khủng của tốc độ siêu thanh, đồng thời phải duy trì quỹ đạo bay ổn định và môi trường an toàn, thoải mái cho hành khách nữa chứ.
Ở tốc độ gấp 5 lần tốc độ âm thanh (Mach 5), các phân tử không khí xung quanh máy bay bắt đầu bị nén và đốt nóng, dẫn đến hiện tượng gọi là phân ly phân tử. Các phân tử không khí vỡ ra thành các nguyên tử cấu thành, sau đó các nguyên tử này có thể phản ứng với nhau để tạo thành các chất hóa học mới luôn.
Theo các nhà nghiên cứu, việc hiểu được tính chất vật lý phức tạp của các dòng chảy liên quan đến sự phân ly phân tử là cực kỳ quan trọng đối với sự phát triển của máy bay siêu thanh. Bằng cách nghiên cứu các hiện tượng trong môi trường phòng thí nghiệm như đường hầm gió, các nhà nghiên cứu có thể tìm hiểu cách các phương tiện siêu thanh tương tác với môi trường xung quanh. Từ đó, có thể phát triển các công nghệ mới để cải thiện hiệu suất và độ an toàn của chúng.
Thử nghiệm đường hầm gió cũng giúp xác định các vấn đề tiềm ẩn hoặc lỗi thiết kế trước khi phương tiện thực sự được chế tạo và bay, giảm nguy cơ hỏng hóc hoặc tai nạn. Theo một số ước tính, việc mô phỏng các điều kiện của chuyến bay Mach 30 bên trong một đường hầm lớn đòi hỏi năng lượng tương đương với năng lượng do đập Tam Hiệp – đập thủy điện lớn nhất thế giới hiện nay - tạo ra. Đây rõ ràng là một điều không thể thực hiện được.
Vì vậy, giáo sư Jiang Zonglin - nhà khoa học hàng đầu của dự án đường hầm gió JF-22 - đã đưa ra một giải pháp sáng tạo thật sự! Để tạo ra luồng không khí tốc độ cao cần thiết cho thử nghiệm siêu thanh, ông đã đề xuất một loại máy tạo sóng xung kích mới được gọi là "trình điều khiển sóng xung kích trực tiếp phản xạ". Tên nghe hơi hack não nhưng cực kỳ bá đạo!
Trong các đường hầm gió siêu thanh truyền thống, luồng không khí được tạo ra bởi quá trình "giãn nở" - khí áp suất cao nhanh chóng được giải phóng vào buồng áp suất thấp, tạo ra luồng siêu thanh. Tuy nhiên, phương pháp này có những hạn chế trong việc tạo ra tốc độ và nhiệt độ cực cao, vốn cần thiết cho thử nghiệm siêu âm.
Phương pháp của giáo sư Jiang khắc phục những hạn chế này bằng cách sử dụng một loạt các vụ nổ được định thời gian chính xác để tạo ra một loạt sóng xung kích phản xạ lẫn nhau và hội tụ tại một điểm duy nhất. Kết quả là sự bùng nổ năng lượng dữ dội được sử dụng để điều khiển luồng không khí trong đường hầm gió ở tốc độ cực cao. Theo nhóm nghiên cứu, sự đổi mới này đã mở đường cho nhiều tiến bộ hơn bằng cách mang lại độ chính xác và hiệu quả cao hơn cho nghiên cứu về máy bay siêu thanh.
Tất nhiên, việc sử dụng chất nổ để tạo ra năng lượng trong đường hầm gió có rất nhiều nhược điểm – chúng nguy hiểm cho cả con người và thiết bị, đồng thời tạo ra tiếng ồn và ô nhiễm không khí.
Nguồn: soha.vn