Ожидается, что новый высокотехнологичный объект в Соединенных Штатах будет решать проблемы в области гиперзвуковых исследований и испытаний.
Тихая аэродинамическая труба Mach 10 Университета Нотр-Дам может имитировать гиперзвуковой полет на более высоких скоростях и приносить пользу ученым, работающим в этой области.
ВМС США профинансировали создание трубы, а будущие операции будут финансироваться за счет исследовательских грантов и контрактов, согласно отчету.
Аэродинамическая труба с малыми помехами
«Новый объект Нотр-Дам представляет собой тихую — или мало шумящую — аэродинамическую трубу, что означает, что она может испытывать гиперзвуковые системы без турбулентности, позволяя исследователям понять, как шум аэродинамической трубы влияет на производительность», — сказал Томас Корке, профессор инженерии Clark Equipment университета и директор университетской инициативы Hypersonic Systems Initiative, DefenseScoop, который получил эксклюзивный обзор объекта. Еще в 2018 году Университет Нотр-Дам также разработал тихую гипер звуковую аэродинамическую трубу Mach 6. Финансируемая при поддержке Управления научных исследований ВВС (AFOSR), большая тихая труба Mach 6 AFOSR-Notre Dame имела диаметр сопла в 2,5 раза больше, чем в то время текущие тихие гиперзвуковые аэродинамические трубы в США. Проект стоимостью 5,4 миллиона долларов стал первым шагом в партнерстве между Нотр-Дамом и Университетом Пердью по разработке нескольких гиперзвуковых труб.
Старый туннель был спроектирован так, чтобы минимизировать акустические помехи.
Старая труба была спроектирована для минимизации акустических помех, присутствующих в обычных аэродинамических трубах с высоким числом Маха, которые, как известно, влияют на ламинарный-турбулентный переход . Разработанная в сотрудничестве с группой исследователей Boeing и весом около 5 тонн, труба отличалась оптимизированным сочетанием низкого шума и минимальной стоимости. При диаметре выхода 24 дюйма результирующая длина испытания тихой зоны составляет почти 6 футов — по сравнению с примерно 28 дюймами в тихих трубах с числом Маха 6 в других университетах страны.
Наземные испытания и проверка новых систем
Такие аэродинамические трубы используются Министерством обороны для наземных испытаний и проверки новых систем путем моделирования гиперзвукового полета на строгих скоростях и в атмосферных условиях. Эти испытания дают представление об аэродинамике, тепловом управлении и структурной целостности.
Однако в связи с растущим спросом на такие объекты Пентагон проявил интерес к новому туннелю Нотр-Дам, чтобы помочь устранить критический пробел в испытаниях.
Во время церемонии перерезания ленточки в Университете Нотр-Дам заместитель председателя Объединенного комитета начальников штабов адмирал Кристофер Грейди заявил, что гиперзвуковые полеты представляют собой уникальные задачи и возможности, и эти объекты имеют жизненно важное значение для испытаний и оценки, позволяя ученым определять и изучать экстремальные условия, с которыми столкнутся гиперзвуковые летательные аппараты.
«Все, что является испытанием, все, что похоже на тренировочные полигоны и тому подобное, часто не получает того тепла и света, которые получают другие вещи. Но мы будем виноваты, если не будем вкладываться в это, чтобы убедиться, что у нас есть аппарат, на котором держится все остальное», — сказал Грейди DefenseScoop .
Гиперзвуковой полет со скоростью 8 Махов и более может быстро доставить аварийные и военные самолеты в горячие точки по всему миру. Чтобы достичь этих скоростей, исследователям необходимо повысить точность прогнозов нагрева и разработать эффективные системы тепловой защиты, и обе эти задачи решаются возможностями нового объекта Нотр-Дам.