5 đường hầm gió mạnh nhất thế giới

Đường hầm gió là một cỗ máy mô phỏng dòng khí truyền qua các vật thể, giúp thử nghiệm khí động học của vô số máy bay và tên lửa.

Hệ thống gồm một đường ống hẹp dài, nơi dòng khí được đưa vào bằng nhiều phương pháp khác nhau như quạt mạnh. Bên trong ống là mô hình hoặc vật thể cần kiểm tra.

Dòng khí đưa vào sẽ được kiểm soát để nghiên cứu ảnh hưởng của nó lên vật thể trong những điều kiện khác nhau như tốc độ gió thay đổi.

Đường hầm gió được phát triển lần đầu tiên cuối thế kỷ 19, và hiện nay đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Interesting Engineering đã đưa ra danh sách các đường hầm gió mạnh nhất hiện nay.

1. JF-22

JF-22 xây tại Viện Cơ khí thuộc Viện hàn lâm Khoa học Trung Quốc (IMCAS) ở phía bắc Bắc Kinh là đường hầm gió siêu thanh mạnh nhất thế giới. JF-22 có đường kính 4 m, có thể đạt tốc độ lên tới Mach 30 (37.044 km/h hay 10,3 km/s).

JF-22 sử dụng những vụ nổ căn giờ để sản xuất sóng xung kích phản xạ lẫn nhau và đồng quy ở một điểm bên trong đường ống để tạo ra dòng khí tốc độ cao như vậy. JF-22 có thể cung cấp công suất 15 gigawatt (GW), bằng 70% công suất của đập Tam Hiệp, đập thủy điện lớn nhất thế giới.

2. JF-12

JF-12 là đường hầm gió mạch hở, sử dụng sóng xung kích để tạo ra điều kiện bay từ Mach 5 (6.174 km/h) tới Mach 9 (11.174 km/h), ở độ cao từ 25.000 m tới 50.000 m.

JF-12 được xây dựng bởi Viện Cơ khí thuộc IMCAS trong năm 2008 - 2012, đóng vai trò quan trọng trong phát triển phương tiện tàu lượn siêu thanh (HGV) của DF-ZF của Trung Quốc.

3. Đường hầm gió siêu thanh T-117 TsAGI

T-117 TsAGI là đường hầm gió siêu thanh lớn xây vào thập niên 1970 tại Viện thủy khí động lực học trung tâm tại Moskva, Nga.

Hệ thống hoạt động theo quy tắc xả đáy, khí áp suất cao nhanh chóng giải phóng vào khu vực còn lại trong đường hầm gió để tạo ra dòng khí. Dòng khí được làm nóng bởi hai lò nung điện riêng biệt có thể tháo rời tùy theo thí nghiệm.

T-117 TsAGI có thể tạo ra tốc độ thử nghiệm từ Mach 5 (6.174 km/h) đến Mach 10 (12.348 km/h) và mô phỏng nhiệt độ cao mà phương tiện siêu thanh gặp phải trong chuyến bay.

Chế độ bay siêu thanh của tàu vũ trụ Federation được kiểm tra bởi T-117 TsAGI vào năm 2018. Đây là một dự án của cơ quan vũ trụ Nga Roscosmos nhằm thay thế tàu Soyuz trong những nhiệm vụ khác nhau ở quỹ đạo thấp của Trái Đất và Mặt Trăng.

4. Cơ sở đường hầm siêu thanh (HTF)

Cơ sở đường hầm siêu thanh (HTF) chuyên kiểm tra hệ thống đẩy hút khí siêu thanh quy mô lớn ở tốc độ từ Mach 5 (6.174 km/h) đến Mach 7 (8.644 km/h), mô phỏng độ cao thực tế (36.500 m). Cơ sở này nằm ở Cơ sở thử nghiệm Neil Armstrong của NASA, trong Trung tâm nghiên cứu Glenn tại Sandusky, Ohio.

Khu thử nghiệm trong HTF có thể điều chỉnh từ 3,05 m đến 4,27 m. Tại đó, một lò nung điện tích nhiệt lõi graphite có thể tạo ra không khí nhân tạo không ô nhiễm theo tỷ lệ thực bằng cách làm nóng khí nitơ, sau đó trộn lẫn với oxy và nitơ ở nhiệt độ phòng. Theo yêu cầu cụ thể dành cho thử nghiệm, nhiệt độ của không khí nhân tạo được kiểm soát. Tùy theo điều kiện vận hành, HTF có thể hoạt động 5 phút một lần.

5. Đường hầm gió Unitary Plan (UPWT)

Unitary Plan (UPWT) nằm ở Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở Moffet Field, California. Đường hầm hoàn thành vào năm 1955, có nhiệm vụ giúp kiểm tra cả máy bay thông thường (thương mại và quân sự) và tàu vũ trụ.

UPWT bao gồm 3 đường hầm gió mạch kín là đường hầm gió cận âm 3,4 x 3,4 m (TWT), đường hầm gió siêu thanh 2,7 x 2,1 m và đường hầm gió siêu thanh 2,4 x 2,1 m. Các đường hầm gió này hoạt động nhờ 4 motor điện từ có rotor dây quấn công suất 65.000 mã lực, hoạt động ở 7.200 volt.

Đường hầm gió cuối có thể đạt tốc độ tới Mach 3,5 (4.321 m).

UPWT đóng vai trò chủ chốt trong phát triển đội máy bay của Boeing cũng như máy bay chiến đấu F-111 và máy bay ném bom B-1 Lancer.