5 อุโมงค์ลมที่ทรงพลังที่สุดในโลก

อุโมงค์ลมคือเครื่องจักรที่จำลองการไหลของอากาศผ่านวัตถุ ช่วยทดสอบอากาศพลศาสตร์ของเครื่องบินและจรวดจำนวนนับไม่ถ้วน

ระบบนี้ประกอบด้วยท่อแคบยาวซึ่งอากาศจะถูกส่งเข้ามาโดยใช้หลากหลายวิธี เช่น พัดลมที่มีประสิทธิภาพ ภายในท่อเป็นแบบจำลองหรือวัตถุที่ต้องการทดสอบ

การไหลของอากาศที่เข้ามาจะถูกควบคุมเพื่อศึกษาผลกระทบที่เกิดขึ้นกับวัตถุภายใต้สภาวะต่างๆ เช่น ความเร็วลมที่เปลี่ยนแปลง

อุโมงค์ลมได้รับการพัฒนาครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม Interesting Engineering ได้รวบรวมรายชื่ออุโมงค์ลมที่ทรงพลังที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน

1. เจเอฟ-22

JF-22 ที่สร้างขึ้นที่สถาบันวิศวกรรมเครื่องกลแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์จีน (IMCAS) ทางตอนเหนือของปักกิ่ง ถือเป็นอุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียงที่ทรงพลังที่สุดในโลก JF-22 มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 เมตร และสามารถบินด้วยความเร็วสูงสุดถึงมัค 30 (37,044 กม./ชม. หรือ 10.3 กม./วินาที)

JF-22 ใช้การระเบิดแบบจับเวลาเพื่อสร้างคลื่นกระแทกที่สะท้อนซึ่งกันและกันและมาบรรจบกันที่จุดภายในท่อเพื่อสร้างการไหลของก๊าซด้วยความเร็วสูง JF-22 สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 15 กิกะวัตต์ (GW) เท่ากับร้อยละ 70 ของความจุของเขื่อนสามผา ซึ่งเป็นเขื่อนผลิตไฟฟ้าพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก

2. เจเอฟ-12

JF-12 เป็นอุโมงค์ลมวงจรเปิดที่ใช้คลื่นกระแทกเพื่อสร้างสภาวะการบินตั้งแต่ความเร็วมัค 5 (6,174 กม./ชม.) ถึงมัค 9 (11,174 กม./ชม.) ที่ระดับความสูงตั้งแต่ 25,000 ม. ถึง 50,000 ม.

JF-12 ถูกสร้างขึ้นโดยสถาบันวิศวกรรมเครื่องกลภายใต้ IMCAS ในปี 2551-2555 และมีบทบาทสำคัญในการพัฒนายานร่อนความเร็วเหนือเสียง (HGV) DF-ZF ของจีน

3. อุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียง T-117 TsAGI

T-117 TsAGI เป็นอุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียงขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นในช่วงทศวรรษปี 1970 ที่สถาบันอุทกอากาศพลศาสตร์กลางในกรุงมอสโก ประเทศรัสเซีย

ระบบทำงานบนหลักการระบายลม แก๊สแรงดันสูงจะถูกปล่อยออกอย่างรวดเร็วไปยังพื้นที่ที่เหลือในอุโมงค์ลมเพื่อสร้างการไหลเวียนของอากาศ กระแสแก๊สจะถูกทำให้ร้อนโดยเตาไฟฟ้าแยกกันสองเตาซึ่งสามารถถอดออกได้ขึ้นอยู่กับการทดลอง

T-117 TsAGI สามารถสร้างความเร็วในการทดสอบตั้งแต่มัค 5 (6,174 กม./ชม.) ถึงมัค 10 (12,348 กม./ชม.) และจำลองอุณหภูมิสูงที่ยานบินความเร็วเหนือเสียงพบเจอในระหว่างการบิน

โหมดการบินความเร็วเหนือเสียงของยานอวกาศของสหพันธ์ได้รับการทดสอบโดย T-117 TsAGI ในปี 2018 นี่เป็นโครงการขององค์การอวกาศรัสเซีย Roscosmos เพื่อทดแทนยานอวกาศ Soyuz ในภารกิจต่างๆ ในวงโคจรต่ำของโลกและดวงจันทร์

4. อุโมงค์ความเร็วเหนือเสียง (HTF)

Hypersonic Tunnel Facility (HTF) เชี่ยวชาญในการทดสอบระบบขับเคลื่อนความเร็วเหนือเสียงขนาดใหญ่ด้วยความเร็วตั้งแต่มัค 5 (6,174 กม./ชม.) ถึงมัค 7 (8,644 กม./ชม.) โดยจำลองระดับความสูงในโลกแห่งความเป็นจริง (36,500 ม.) สถานที่ดังกล่าวตั้งอยู่ที่ศูนย์ทดสอบนีล อาร์มสตรองของ NASA ภายในศูนย์วิจัยเกล็นน์ ในเมืองแซนดัสกี้ รัฐโอไฮโอ

พื้นที่ทดสอบใน HTF สามารถปรับได้จาก 3.05 ม. ถึง 4.27 ม. เตาเผาประจุความร้อนแกนกราไฟต์สามารถผลิตอากาศเทียมที่ปราศจากมลพิษในสัดส่วนจริงโดยการให้ความร้อนก๊าซไนโตรเจน จากนั้นผสมกับออกซิเจนและไนโตรเจนที่อุณหภูมิห้อง อุณหภูมิของอากาศเทียมจะถูกควบคุมตามข้อกำหนดเฉพาะสำหรับการทดสอบ HTF สามารถทำงานได้ทุก ๆ 5 นาที ขึ้นอยู่กับสภาวะการทำงาน

5. อุโมงค์ลมแบบแผนรวม (UPWT)

แผนเอกภาพ (UPWT) ตั้งอยู่ในศูนย์วิจัย Ames ของ NASA ในเมือง Moffet Field รัฐแคลิฟอร์เนีย อุโมงค์นี้สร้างเสร็จในปี พ.ศ. 2498 และออกแบบมาเพื่อช่วยทดสอบเครื่องบินทั่วไป (เชิงพาณิชย์และทางทหาร) และยานอวกาศ

UPWT ประกอบด้วยอุโมงค์ลมวงจรปิด 3 แห่ง ได้แก่ อุโมงค์ลมความเร็วต่ำกว่าเสียง (TWT) ขนาด 3.4 x 3.4 เมตร อุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียงขนาด 2.7 x 2.1 เมตร และอุโมงค์ลมความเร็วเหนือเสียงขนาด 2.4 x 2.1 เมตร อุโมงค์ลมเหล่านี้ใช้พลังงานจากมอเตอร์ไฟฟ้าแบบโรเตอร์พันขดลวดจำนวน 4 ตัวขนาด 65,000 แรงม้าที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 7,200 โวลต์

อุโมงค์ลมสุดท้ายสามารถทำความเร็วได้ถึงมัค 3.5 (4,321 ม.)

UPWT มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาฝูงบินเครื่องบินของบริษัทโบอิ้ง เช่น เครื่องบินรบ F-111 และเครื่องบินทิ้งระเบิด B-1 Lancer