Kina har med succes testet et hypersonisk jetfly, som kan reducere rejsetiden med næsten en syvendedel.
Kina har designet og testet et ultrahurtigt fly, som kan opnå hypersonisk hastigheder i området fra Mach 5 til Mach 7, hvilket er omkring 3,800 til 5,370 miles i timen. Hypersoniske hastigheder er 'super' supersoniske (som er Mach 1 og derover) hastigheder. Forskere fra det kinesiske videnskabsakademi, Beijing har med succes testet deres "I Plane" (ligner hovedstaden 'jeg' ved set forfra og har også en 'I'-formet skygge, når den flyver) inde i en vindtunnel ved disse hastigheder og de anfører, at sådan en hypersonisk fly ville kun have brug for et "par timer" for at rejse fra Beijing til New York, når et kommercielt flyselskab i øjeblikket tager minimum 14 timer at tilbagelægge denne afstand på 6,824 miles. Sammenlignet med det eksisterende fly, Boeing 737, var I-planets løft omkring 25 procent, dvs. hvis et 737-fly havde en evne til at transportere op til 20 tons eller 200 passagerer, kunne I-flyet af samme størrelse transportere 5 tons eller ca. 50 passagerer. Idéen om et hypersonisk fly, der skal bruges som et kommercialiseret fly, har eksisteret i et stykke tid, og kapløbet om at være den første til at bruge det er allerede begyndt.
Denne forskning, offentliggjort i Videnskab Kina fysik, mekanik og Astronomi, har sat emnet om hypersoniske fly tilbage i rampelyset. Under testning og aerodynamiske evalueringer og eksperimenter nedskalerede forskere modellen af flyet inde i en specialdesignet vindtunnel. Det blev set, at vingerne på I Plane arbejder godt sammen for at reducere turbulens og luftmodstand, mens flyets samlede løftekapacitet konstant øges. Løftet i flyterminologi refererer til den mekaniske aerodynamiske kraft, der direkte modarbejder den samlede vægt af et fly og dermed holder flyet i luften. Dette løft genereres af alle dele af flyet, f.eks. i de fleste kommercielle fly er dette løft udelukkende genereret af dets vinger. Et flys løftekapacitet er meget vigtig for at holde det stabilt i luften. Og træk og turbulens (forårsaget af varme, jetstrøm, flyvende over bjerge osv.) er dybest set de aerodynamiske kræfter, der modarbejder og flyets bevægelse i luften. Så den centrale idé er at opretholde et højt og stabilt løft og reducere modstand og virkningerne af turbulens. Forfatterne skubbede endda modelplanen til syv gange lydens hastighed (343 meter i sekundet, eller 767 miles i timen), og til deres glæde leverede den ensartet ydeevne med højt løft og lavt luftmodstand. Designet af flyet omfattede lavere vinger, der når ud fra midten af flykroppen som et par omfavnende arme. Og en tredje flad, flagermus-formet vinge strækker sig i mellemtiden over bagsiden af flyet. På grund af dette design arbejder det dobbelte lag af vinger således sammen for at reducere turbulens og modstand ved ekstremt høje hastigheder, samtidig med at flyets samlede løftekapacitet øges.
Store lande inklusive Kina og USA er også i gang med at udvikle sig hypersonisk våben og et hypersonisk køretøj, som kunne sagsøges af militæret som et forsvarssystem. Dette er meget fortroligt og for ikke at sige meget diskutabelt på grund af de uforudsete grænser, sådanne hypersoniske enheder kan opnå. Kina sigter også mod et fremtidigt hypersonisk fly, som vil omfatte en vindtunnel, der kan producere hastigheder på op til Mach 36, hvilket gør det til det hurtigste nogensinde. Dette kan være en game changer, og alle disse udviklinger ryster virkelig op i det hypersoniske forskningsmiljø.
Teknologiske udfordringer
Denne undersøgelse har gennem sit aerodynamiske design med succes adresseret de problemer, som tidligere hypersoniske flymodeller stod over for, men den reelle succes ville opnås ved at flytte den videre fra det konceptuelle stadium til et rigtigt. Tidligere kendte hypersoniske køretøjer, der er blevet udviklet verden over er gået i stå på forsøgsstadiet på grund af de forskellige teknologiske udfordringer, der har eksisteret og faktisk stadig eksisterer. For eksempel vil ethvert fly, der rejser med hypersonisk hastighed, generere enorm varme (muligvis over 1,000 grader Celsius), og denne varme skal enten isoleres eller spredes effektivt, ellers kan det vise sig at være dødeligt for maskinen og dens transportører. Dette problem er blevet behandlet passende mange gange, f.eks. ved at bruge varmebestandige materialer og også et indbygget væskekølesystem til at presse varmen ud – men alt dette er først teknisk bevist på forsøgsstadiet. Disse tests skal flyttes fra vindtunnelen til et åbent felt (dvs. eksperimentel opsætning til et virkeligt miljø). Ikke desto mindre er dette et spændende studie, og det kan bane vejen for fremtiden for hypersonisk teknologi.
***
Kilde (r)
Cui et al. 2018. Hypersonic I-formede aerodynamiske konfigurationer. Videnskab Kina Fysik, mekanik og astronomi. 61(2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8
***
