uutiset

Kiinalaiset tutkijat "rei'ivät reikiä" siipiin, minkä odotetaan ratkaisevan yliäänikoneiden äänibuumiongelman

2024-08-12

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

IT House raportoi 12. elokuuta, että Kiinan Northwestern Polytechnical Universityn tutkimusryhmä teki läpimurron ja kehitti uuden rei'ittäneen siipirakenteen, jonka odotetaan vähentävän tehokkaasti äänipuomeja ja parantavan lentokoneen aerodynaamista tehokkuutta.


Kuvan lähde Pexels

Kuten me kaikki tiedämme, äänipuomit ovat yliäänilennon aikana syntyviä shokkiaaltoja. Ne eivät ainoastaan ​​aiheuta valtavaa melusaastetta, vaan voivat jopa aiheuttaa rakennusten lasin rikkoutumisen.Tämä on myös keskeinen este, joka rajoittaa yliäänikoneiden siviililentokoneiden kehitystä.. Perinteisten siipien suunnittelussa noudatetaan Bernoullin periaatetta, eli ilmavirtaus siiven yläpinnalla on nopeampaa ja paine alhaisempi, kun taas alapinnalla ilmavirtaus on hitaampaa ja paine suurempi, mikä synnyttää nostovoimaa. Kuitenkin lentokoneen lähestyessä äänen nopeutta siipien ympärille muodostuu iskuaaltoja, jotka aiheuttavat turbulenssia ja lisääntynyttä vastusta, mikä vähentää nostovoimaa ja aiheuttaa haitallisia tärinöitä.

Ilmailukoulun professori Gao Chaon johtama tutkimusryhmä havaitsi tietokonesimulaatioiden ja tuulitunnelikokeiden avulla, ettäTiettyjen reikien suunnittelu siipiin voi tehokkaasti häiritä iskuaaltoja ja vähentää tärinää sekä lisätä aerodynaamista tehokkuutta yli 10 %.

Tällä hetkellä vain harvat maat pystyvät rakentamaan yliäänilentokoneita, jotka vaativat erityisiä, kalliita materiaaleja kestääkseen yliäänilennon valtavia rasituksia. Lisäksi äänibuumin ongelmat johtivat yliäänikoneiden lentojen tiukkoihin rajoituksiin tiheästi asutuilla alueilla, ja lopulta Concorde-yliäänilentokoneen eläkkeelle vuonna 2003.

Ryhmän ratkaisu on yksinkertainen mutta nerokas. He asensivat siiven reikiin laitteen, joka avautui vain, kun lentokone ylittää äänennopeuden ja sääteli tehokkaasti ilmavirtausta siipien ympärillä. Reiän sisällä on myös ilmapumppu, joka voi säätää suihkun voimakkuutta ja vähentää turbulenssia siiven etureunassa, mikä vähentää siiven tärinää. Vaikka tämä rakenne vähentää hieman nostovoimaa, kokonaisvastuksen pienentäminen lisää nosto-vastussuhdetta.

tällä hetkellä,Tiimi suunnittelee lisää tuulitunnelien testauksia teknologian jalostamiseksi. Samaan aikaan IT House havaitsi, että monet tutkimusryhmät ympäri maailmaa tutkivat aktiivisesti tapoja ratkaista yliäänilento-ongelma, mukaan lukien urien tai ulkonemien lisääminen siiven pintaan, mekaanisten laitteiden käyttö shokkiaaltojen vaimentamiseen ja pietsosähköiset kalvot ilmavirran ohjaamiseksi. NASAn ja Lockheed Martinin yhdessä kehittämä kokeellinen yliäänilentokone X-59 on suunniteltu suorittamaan ensimmäinen testilentonsa tänä vuonna.

Professori Gao Chaon tiimi luottaa ratkaisuunsa. He huomauttivat tutkimusraportissaan: "Jät-ohjauksen avulla voidaan vaimentaa shokkiaallon tärinää, vaikka nostovoima on hieman menetetty, kokonaisvastusta voidaan vähentää, joten nosto-vastussuhdetta voidaan vähentää. sen sijaan kasvaa."

Ryhmän tutkimustulokset on julkaistu Acta Aerodynamicsissa.