מנוע היפרסוני חדש מגיע למאך 16 במבחנים האחרונים

Image by Unsplash
Halcyon – Hermeus' hypersonic passenger aircraft // Representational image of hypersonic flight

This post is also available in: English (אנגלית)

סין עשתה צעד גדול בטכנולוגיית טיסה על-קולית עם בחינה מוצלחת של מנוע שפותח לאחרונה, המסוגל להגיע למהירות מדהימה של מאך 16. אבן דרך זו, שהושגה בסדרת ניסויים שנערכו במנהרת ההלם JF-12 בבייג'ינג, מסמנת צעד משמעותי בשאיפותיה של סין לקדם הנעה על-קולית. הדו"ח של החוקרים בנושא פורסם בכתב העת הסיניJournal of Experiments in Fluid Mechanics.

המנוע המדובר, מנוע פיצוץ אלכסוני (oblique detonation engine – ODE), משתמש בדלק סילוני RP-3 קונבנציונלי ופועל במהירויות הרבה מעבר לסקראמג'ט מסורתי. הבדיקות בוצעו ב-JF-12, אחת ממנהרות ההלם הגדולות והמתוחכמות ביותר בעולם, הממוקמת במכון למכניקה באקדמיה הסינית למדעים. מתקן זה משכפל את התנאים הקיצוניים בהם נתקלנו במהלך טיסה על-קולית, ומאפשר בדיקה מדויקת של טכנולוגיות תעופה וחלל חדשניות.

לפי South China Morning Post,  ה-ODE הפגין שיעורי בעירה מהירים פי 1,000 מאלה של סקראמג'ט סטנדרטיים, עם מהירויות של 16 מאך, השווה ערך לכ-19,756 קמ"ש. עם זאת, בשל מגבלות הכוח של סביבת הבדיקה, המנוע היה מסוגל לשמור רק על מהירויות של מאך 9 לאורך מרחק קצר 150 מטר, עם משך בדיקה של רק 50 מילישניות. למרות מסגרת הזמן הקצרה, זה היה מספיק כדי לאסוף נתונים יקרי ערך על ההצתה ואת הביצועים הכוללים של המנוע בתנאים היפרסונים.

ייתרון מרכזי של מנוע זה הוא העיצוב שלו, המאפשר לו לרתום גלי הלם עבור בעירה משופרת, בניגוד לסקראמג'ט מסורתיים, אשר נוטים להפסיק לעבוד בפתאומיות במהירויות גבוהות כאלה. החוקרים שילבו בליטה קטנה של 5 מ"מ על קיר המנוע, מה שגרם לגל הלם עצמי שהגביר את דחף המנוע.

בנוסף, ה-ODE כולל מבער קצר ב-85% מזה של מנועי scramjet טיפוסיים, מה שמציע ירידה משמעותית במשקל. שינוי עיצוב זה יכול להוביל לטווחי טיסה ארוכים יותר עבור מטוסים באמצעות טכנולוגיה זו. כדי להתגבר על האתגר של עיכובים הצתה הקשורים בנפט RP-3, הדלק היה דחוס מראש לטמפרטורות קיצוניות של 3,527 מעלות צלזיוס לפני הבדיקה, טכניקה שעזרה לשפר את הביצועים הכוללים של המנוע.

הניסויים המוצלחים של סין מאותתים על עתיד מבטיח לתעופה על-קולית, עם יישומים פוטנציאליים הן במגזר הצבאי והן במגזר האזרחי, כולל טילים על-קוליים ומל"טים. ככל שהמרוץ העולמי לפיתוח כלי נשק על-קוליים ומטוסים מתגבר, סין מתקדמת במהירות, ומשאירה מדינות אחרות מאחוריה במירוץ לטכנולוגיות טיסה מהירות יותר ממהירות הקול.