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Possibilité de voler à 5000 Miles Per Hour !

INGÉNIERIE ET ​​TECHNOLOGIEPossibilité de voler à 5000 Miles Per Hour !

La Chine a testé avec succès un avion à réaction hypersonique qui pourrait réduire le temps de trajet de près d'un septième.

La Chine a conçu et testé un avion ultra-rapide qui peut atteindre hypersonique des vitesses comprises entre Mach 5 et Mach 7, soit environ 3,800 5,370 à 1 XNUMX milles à l'heure. Les vitesses hypersoniques sont des vitesses «super» supersoniques (qui sont Mach XNUMX et plus). Des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences de Pékin ont testé avec succès leur « I Plane » (ressemblant au « I » majuscule lorsqu'il est vu de face et ayant également une ombre en forme de « I » lorsqu'il vole) à l'intérieur d'une soufflerie à ces vitesses et ils déclarent qu'un tel hypersonique avion n'aurait besoin que de « quelques heures » pour voyager de Pékin à New York alors qu'un vol d'une compagnie aérienne commerciale prend actuellement au moins 14 heures pour couvrir cette distance de 6,824 737 milles. Par rapport à l'avion existant, le Boeing 25, la portance de l'I Plane était d'environ 737 pour cent, c'est-à-dire que si un 20 avait la capacité de transporter jusqu'à 200 tonnes, ou 5 passagers, l'I Plane de la même taille pouvait transporter 50 tonnes ou environ XNUMX passagers. L'idée d'un avion hypersonique utilisé comme avion commercial existe depuis un certain temps et la course pour être le premier à l'utiliser a déjà commencé.

Cette recherche, publiée dans Science Chine Physique, Mécanique & Astronomie, a remis le sujet des avions hypersoniques sur le devant de la scène. Au cours des tests et des évaluations et expérimentations aérodynamiques, les chercheurs ont réduit le modèle de l'avion à l'intérieur d'une soufflerie spécialement conçue. On a vu que les ailes de l'avion I fonctionnent bien ensemble pour réduire les turbulences et la traînée tout en augmentant continuellement la capacité de portance globale de l'avion. La portance dans la terminologie de l'avion fait référence à la force aérodynamique mécanique qui s'oppose directement au poids total d'un avion et donc tient l'avion en l'air. Cette portance est générée par chaque partie de l'avion, par exemple dans la plupart des avions commerciaux, cette portance est uniquement générée par ses ailes. La capacité de levage d'un avion est très importante pour le maintenir stable dans les airs. Et la traînée et la turbulence (causées par la chaleur, le courant-jet, vol au-dessus des montagnes, etc.) sont essentiellement les forces aérodynamiques qui s'opposent au mouvement de l'avion dans l'air. Ainsi, l'idée centrale est de maintenir une portance élevée et constante et de réduire la traînée et les effets de la turbulence. Les auteurs ont même poussé le plan du modèle à sept fois la vitesse du son (343 mètres par seconde, ou 767 miles par heure) et à leur grand plaisir, il a fourni des performances constantes, avec une portance élevée et une faible traînée. La conception de l'avion comprenait des ailes inférieures qui s'étendent depuis le milieu du fuselage comme une paire de bras enlacés. Et une troisième aile plate en forme de chauve-souris s'étend quant à elle sur l'arrière de l'avion. Ainsi, grâce à cette conception, la double couche d'ailes travaille ensemble pour réduire les turbulences et la traînée à des vitesses extrêmement élevées tout en augmentant la capacité de portance globale de l'avion.

De grands pays, dont la Chine et les États-Unis, sont également en train de développer des armes hypersoniques et un véhicule hypersonique qui pourraient être poursuivis par l'armée en tant que système de défense. Ceci est très confidentiel et pour ne pas dire très discutable en raison des limites imprévues que de tels dispositifs hypersoniques pourraient atteindre. La Chine vise également un futur avion hypersonique qui comprendra une soufflerie pouvant atteindre des vitesses allant jusqu'à Mach 36, ce qui en fait le plus rapide déjà. Cela peut changer la donne et tous ces développements bouleversent vraiment les choses dans la communauté de recherche hypersonique.

Défis technologiques

Cette étude, grâce à sa conception aérodynamique, a résolu avec succès les problèmes rencontrés par les modèles d'avions hypersoniques précédents, mais le vrai succès serait obtenu en passant du stade conceptuel à un stade réel. Véhicules hypersoniques connus précédents qui ont été développés du monde entier sont restés bloqués au stade expérimental en raison des divers défis technologiques qui ont existé et qui existent encore. Par exemple, tout avion voyageant à vitesse hypersonique générera une chaleur énorme (pouvant dépasser 1,000 XNUMX degrés Celsius) et cette chaleur devra être isolée ou dispersée efficacement ou elle pourrait s'avérer fatale pour la machine et ses porteurs. Ce problème a été traité de manière appropriée à plusieurs reprises, par exemple en utilisant des matériaux résistants à la chaleur et également un système de refroidissement liquide intégré pour évacuer la chaleur - mais tout cela n'est techniquement prouvé qu'au stade expérimental. Ces tests doivent sortir de la soufflerie à un champ ouvert (c'est-à-dire une configuration expérimentale à un environnement réel). Néanmoins, il s'agit d'une étude exaltante et elle pourrait ouvrir la voie à l'avenir de la technologie hypersonique.

***

{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

Cui et al. 2018. Configurations aérodynamiques hypersoniques en forme de I. Science Chine Physique, Mécanique & Astronomie. 61(2). https://doi.org/10.1007/s11433-017-9117-8

Équipe SCIEU
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