نوآوری نظامی چین در سلاح های مافوق صوت

یک تیم تحقیقاتی چینی خبر داد که محققان نظامی در جنوب چین کارایی موتور تنفس هوا را که از سوخت جامد برای پروازهای مافوق صوت استفاده می کند، به طور قابل توجهی افزایش داده اند. محققان گفتند که این پیشرفت می تواند برد عملیاتی سلاح های مافوق صوت را افزایش دهد.

به گزارش سیناپرس، هنگامی که یک موشک یا هواپیما با سرعت های مافوق صوت حرکت می کند، این فناوری سرعت هوای تازه ورودی را قبل از ورود به محفظه احتراق موتور به زیر سرعت صوت کاهش می دهد. هر چه هوا کندتر در موتور حرکت می کند، سوخت به طور کامل می سوزد.

طبق گفته پژوهشگران چینی، یک موتور نمونه اولیه با تغییر به حالت احتراق مادون صوت در طول آزمایش زمینی که پرواز در ارتفاع ۲۵ کیلومتری در سرعت ۶ ماخ را شبیه سازی می کرد، به بازده سوخت ۷۹ درصد دست یافت.

این تیم تحقیقاتی به رهبری ما لیکون (Ma Likun) دانشیار دانشگاه ملی فناوری دفاعی در چانگشا، گفت که چنین کارایی قابل توجه تلقی می‌ شود و تقریباً دو برابر موتورهای جت سنتی در شرایط مشابه کار می ‌کند. با این فن آوری سلاح های مافوق صوت می توانند با سرعت پنج برابر صوت یا سریعتر در جو حرکت کنند.

لیکون توضیح می دهد: برخلاف موشک ‌های بالستیک، این سلاح ‌ها می ‌توانند هنگام نزدیک شدن به یک هدف مانور دهند و برای بیشتر سیستم‌ های دفاع موشکی زمان کمی برای پاسخ ‌گویی باقی می ‌گذارند.

به گفته پژوهشگران موتور اسکرم جت جامد دارای مزایای متعددی مانند ساختار ساده، ضربه خاص حجم بالا، پایداری شعله بالا و پتانسیل کار در محدوده سرعت وسیع است. اما دانشمندان اعلام کردند که کنترل احتراق سوخت حالت جامد بسیار دشوار بود. تغذیه پودرهای سوخت به داخل محفظه احتراق و مخلوط کردن آنها با هوای تازه به طور موثر شامل بسیاری از فرآیندهای فیزیکی پیچیده است که برخی از آنها هنوز به خوبی شناخته نشده اند.

نمونه اولیه موتور ساخته شده توسط تیم لیکون از پودر بور به عنوان ماده اصلی سوخت استفاده می کرد. بور یک عنصر خاکستری است که اغلب در ضد عفونی‌ کننده‌ها استفاده می ‌شود، اما به شکل پودر در هنگام برخورد با اکسیژن می ‌تواند به شدت بسوزد.

سپس محققان حالت تزریق پودر را از یک نازل به چند نازل تغییر دادند و باعث ایجاد امواج ضربه ای اضافی در محفظه احتراق شد که منبسط شده و به سمت بالا به سمت ورودی هوا حرکت می کرد. هوای تازه پس از برخورد با امواج ضربه ای بلافاصله به سرعت مادون صوت کاهش یافت. به گفته محققان، در این محفظه، پودر بور زمان بیشتری برای مخلوط شدن با مولکول‌های هوا و دستیابی به واکنش ‌های شیمیایی دقیق‌تری داشت.

شواهد مهمی که ادعای محققان را تأیید می کند دمای داخل موتور است که به بیش از ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد یا حدود ۵۰ درصد بیشتر از یک اسکرام جت استاندارد رسیده است. هرچه دمای احتراق بالاتر باشد، موتور با توجه به همان مقدار سوخت، نیروی رانش بیشتری ایجاد می کند.

به گفته محققان، یک موشک مافوق صوت، یا هواپیمای مجهز به این نوع موتور، می ‌تواند طولانی‌تر و بیشتر حرکت کند. جالب اینجاست که با فشار دادن یک دکمه، محققان می ‌توانند آن امواج ضربه ‌ای را ناپدید کرده و موتور را دوباره به حالت استاندارد اسکرام جت برگردانند.

به گزارش سیناپرس، این موضوع بدان معناست که موتور بور را تقریباً به اندازه یک موتور سوخت مایع معمولی انعطاف پذیر می کند. بنابراین، موتور جدید می‌ تواند الزامات نیروی رانش متفاوتی را در مراحل مختلف پرواز برآورده کند تا راندمان سوخت و تحرک را بهبود بخشد.

فناوری پروازهای مافوق صوت در حال حاضر عمدتاً توسط ارتش استفاده می شود. اما دولت چین همچنین قصد دارد یک هواپیمای مافوق صوت بسازد تا مسافران را در یک یا دو ساعت به هر نقطه از جهان منتقل کند.

شرح کامل این مطالعات و نتایج آن در مجله تخصصی Solid Rocket Technology منتشر شده است.

مترجم: ندااظهری

No tags for this post.