This post is also available in:
English (אנגלית)
חוקרים סינים בתחום התעופה והחלל הודיעו על פיתוח חדש בתחום הטיסה ההיפרסונית – מטוס-פרוטוטיפ המסוגל לשנות את צורתו האווירודינמית תוך כדי טיסה במהירויות העולות על מהירות מאך 5. המערכת, המתוארת כפלטפורמה היפרסונית "מתמרנת", כוללת כנפיים מתקפלות הניתנות לקיפול או להרחבה בהתאם לתנאי הטיסה.
המטרה העיקרית של העיצוב היא לפתור את אחד האתגרים הוותיקים בהנדסה היפרסונית – הפשר בין מהירות למניפולציה אווירודינמית. כלי טיס היפרסוניים סטנדרטיים בנויים בצורה קבועה, שמותאמת או להפחתת גרר או להגדלת עילוי, אך לא לשניהם יחד. הדגם החדש משנה את הגיאומטריה שלו בזמן אמת, מקפל את הכנפיים להפחתת גרר במהלך טיסה במהירות גבוהה ומאריך אותן לשיפור שליטה ועילוי בעת הצורך.
המחקר, בראשות האוניברסיטה הלאומית לטכנולוגיית ההגנה של סין, פורסם בכתב העת המוביל של המדינה בתחום התעופה והחלל Acta Aeronautica et Astronautica Sinica. הצוות ערך ניסויים מסוג Hardware-in-the-loop (HIL), שבהם מערכות הבקרה מחוברות לחיישנים ולמניעים אמיתיים בתנאי טיסה מדומים, אשר מהווה שלב חשוב מעבר לדימות ממוחשב בלבד.
על פי דיווח של Interesting Engineering, במהירויות היפרסוניות, חיכוך האוויר יוצר טמפרטורות העולות על 2,000°C, מספיק להחליש מתכות וליונן את האוויר סביב כלי הטיס. הוספת רכיבים נעים יוצרת מורכבות נוספת, שכן כל שינוי בצורת המטוס משנה את הכוחות האווירודינמיים ואת היציבות. לכן, מערכת הבקרה על המטוס חייבת לעבד את השינויים הללו מיידית כדי לשמור על שלמות הטיסה.
כדי להתמודד עם האתגר, החוקרים פיתחו אלגוריתם בקרה חדש המשלב שלושה מרכיבים עיקריים: דימוי מדויק של המערכת, פרמטרי ביצוע מוגדרים מראש ושיטת בקרה אדפטיבית הידועה כ"בקרת מצב-חלקית על-סיבובית". גישה זו מאפשרת לכנפיים לנוע בצורה חלקה ומהירה, ללא רטט או עיכוב, גם בתנאים קיצוניים.
למרות שהיישומים המיידיים נראים צבאיים – בעיקר למערכות תקיפה ארוכות-טווח ומהירות-על – הטכנולוגיה עשויה בעתיד להשפיע גם על תחומים אזרחיים. אם תותאם בהצלחה, עיצובי כנפיים מתמרנים עשויים לקצר משמעותית את זמני הטיסה בין-יבשתיים או לאפשר משלוח מהיר של מטענים ברחבי העולם.
אם יתקבל אישור נוסף דרך ניסויים נוספים, החידוש עשוי לסמן צעד משמעותי בעיצוב כלי טיס היפרסוניים, ולהציע גמישות ושליטה חסרי תקדים במהירויות קיצוניות.
ההודעה לעיתונות זמינה לצפייה כאן.
