Είναι γεγονός! Σε παγκόσμια πρωτοτυπία, Κινέζοι ερευνητές δοκίμασαν με επιτυχία μια νέα, επαναστατική αεροδυναμική τεχνολογία ώσης σε ένα drone υψηλής ταχύτητας. Το επίτευγμα αυτό έρχεται μετά από σχεδόν δύο δεκαετίες αφοσιωμένης έρευνας από τον επικεφαλής επιστήμονα.
Αυτή η νέα, πιο ελαφριά και απλή τεχνολογία κατευθυνόμενης ώσης παρακάμπτει τα πολύπλοκα μηχανικά μέρη που συναντάμε σε κορυφαία μαχητικά αεροσκάφη, όπως το F-35B και το Su-37. Αντί γι’ αυτά, κατευθύνει την εκτόξευση των κινητήρων για να κάνει το αεροσκάφος πολύ πιο ευέλικτο.
Το Πανεπιστήμιο Αεροναυπηγικής και Αεροδιαστημικής της Ναντσίνγκ ανακοίνωσε τον περασμένο μήνα ότι μια ομάδα υπό τον καθηγητή Xu Jinglei πέτυχε δοκιμή πτήσης μιας αεροδυναμικής ακροφυσίου κατευθυνόμενης ώσης σε ένα drone με υψηλή υποηχητική ταχύτητα.
Σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα που βασίζονται σε βαριά και περίπλοκα κινούμενα μέρη, το νέο σύστημα επιτυγχάνει μεγαλύτερη ευελιξία χάρη σε ένα ελαφρύ ακροφύσιο χωρίς καθόλου κινούμενα εξαρτήματα. Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε σε μια ερημική περιοχή στο βορειοδυτικό τμήμα της χώρας, χρησιμοποιώντας το μη επανδρωμένο εναέριο όχημα (UAV) CK300, το οποίο επιτυγχάνει υψηλή υποηχητική ταχύτητα.
Το συγκεκριμένο αεροσκάφος έχει μήκος 3,6 μέτρα, μέγιστο βάρος απογείωσης 140 κιλά, επιχειρησιακή οροφή 13.000 μέτρα και μέγιστη ταχύτητα 0,9 Mach. “Αυτή η επιτυχημένη δοκιμή σηματοδοτεί την πρώτη παγκοσμίως δοκιμή πτήσης ενός μεσαίου-μεγάλου UAV υψηλής υποηχητικής ταχύτητας που χρησιμοποιεί αεροδυναμικό ακροφύσιο κατευθυνόμενης ώσης”, ανέφερε το πανεπιστήμιο.
“Η τεχνολογία αυτή βελτίωσε σημαντικά την ευελιξία του UAV και μείωσε αποτελεσματικά την ακτίνα στροφής του, με όλες τις μετρήσεις απόδοσης να ξεπερνούν τις προσδοκίες. Το πιο σημαντικό είναι ότι ο έλεγχος της ώσης επιτεύχθηκε αποκλειστικά με την αλλαγή του πίσω ακροφυσίου, χωρίς να απαιτηθούν σημαντικές τροποποιήσεις στην πλατφόρμα του UAV. Αυτό υπογραμμίζει την εξαιρετική συμβατότητα της πλατφόρμας, καθώς και τις άριστες δυνατότητες ενσωμάτωσης του νέου αεροδυναμικού ακροφυσίου.”
Ο έλεγχος κατευθυνόμενης ώσης είναι ζωτικής σημασίας τεχνολογία για τα σύγχρονα μαχητικά αεροσκάφη υψηλής ευελιξίας, συμπεριλαμβανομένων των αεροσκαφών stealth. Δεν παρέχει μόνο οριζόντια ώθηση, αλλά δημιουργεί και διανυσματικές δυνάμεις για κλίση, εκτροπή και περιστροφή. Επιπλέον, μπορεί να βελτιώσει την ευκινησία και την ικανότητα αερομαχίας, επιτρέποντας απογειώσεις και προσγειώσεις σε μικρές αποστάσεις.
Η υπάρχουσα τεχνολογία κατευθυνόμενης ώσης είναι κυρίως μηχανική και χρησιμοποιείται ευρέως σε προηγμένα μαχητικά όπως τα F-22, F-35B, Su-35 και Su-37. Αν και η λογική ελέγχου της είναι απλή και γραμμική, μπορεί να είναι βαριά, να έχει πολλά κινούμενα μέρη και να έχει αργούς χρόνους απόκρισης.
Η αεροδυναμική προσέγγιση ξεπερνά πολλά από αυτά τα μειονεκτήματα, αλλά η υλοποίησή της είναι δύσκολη. Τα αεροδυναμικά σχέδια συνήθως απαιτούν την άντληση αέρα από τον κινητήρα ή από εξωτερική πηγή υψηλής πίεσης, κάτι που αυξάνει το φορτίο του κινητήρα και την πολυπλοκότητα του συστήματος, οδηγώντας σε απώλεια ώσης και χαμηλότερη απόδοση.
Η ομάδα του Xu κατάφερε να λύσει μια σειρά από σημαντικές τεχνικές προκλήσεις, όπως η αποτελεσματική εκτροπή σε ευρεία γωνία. Στη διαδικασία αυτή, απέκτησε πάνω από 50 πατέντες, ένα βραβείο εθνικής άμυνας και αναγνώριση ως η εγχώρια ηγέτης σε αυτόν τον τομέα.
Τα αποτελέσματα βασίζονται σε εκτεταμένη θεμελιώδη έρευνα. Το 2013, η ομάδα βελτίωσε ένα υπάρχον σχέδιο ακροφυσίου προσθέτοντας μια εσωτερική διαδρομή ροής, η οποία επέτρεψε την κατευθυνόμενη ώση χωρίς να μειώνεται η ισχύς του κινητήρα. Αυτό οδήγησε σε μια δοκιμή πτήσης το 2019 ενός drone χωρίς πηδάλιο, χρησιμοποιώντας το ακροφύσιο, όπως τεκμηριώθηκε στο Journal of Aerospace Power.
Μια πατέντα που χορηγήθηκε στην ομάδα το 2021 περιέγραφε ένα αεροσκάφος σύντομης απογείωσης και κάθετης προσγείωσης (STOVL) βασισμένο σε ένα αεροδυναμικό ακροφύσιο κατευθυνόμενης ώσης. Κατά την απογείωση, το ακροφύσιο κατευθύνεται προς τα κάτω· καθώς αυξάνεται η ταχύτητα και η άνωση των πτερύγων, αυτό σταδιακά γέρνει, μεταβαίνοντας σε οριζόντια πτήση.
Η συλλογή επιστημονικών επιτευγμάτων του πανεπιστημίου για το 2023 ανέδειξε την τεχνολογία του ακροφυσίου κατευθυνόμενης ώσης. Ανέφερε ότι σε σύγκριση με τα προϊόντα που βρίσκονται σε υπηρεσία, αυτό το ακροφύσιο μείωσε στο μισό τον αριθμό των εξαρτημάτων, μείωσε το βάρος κατά περισσότερο από 20% και αύξησε τη μέγιστη ταχύτητα του αεροσκάφους κατά 5% και την εμβέλεια κατά 7%.
