گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
هواپیمای مافوق صوت TMS-10 چین آماده پرواز میشود تا زمان سفر پکن تا شانگهای را به ۳۰ دقیقه برساند. با فناوریهای نوین این جت برای غلبه بر چالش بوم صوتی و تحول سفرهای هوایی آشنا شوید.
چین با پروژهای بلندپروازانه در حوزه هوافضا، آماده آغاز آزمایشهای نهایی پرواز مافوق صوت با هواپیمای آزمایشی TMS-10 خود میشود. این پروژه که توسط آزمایشگاه تیانموشان و با حمایت دانشگاه پکن توسعه یافته، قصد دارد تا سفرهای هوایی را از طریق هواپیماهای تجاری ۱۰ تا ۱۵ نفرهای با سرعت ۲ ماخ متحول کند. هدف اصلی فراتر از صرفاً سرعت است؛ هواپیمای TMS-10 باید پروازی آرام، کارآمد و مقرونبهصرفه داشته باشد که برخلاف کنکورد، بتواند بر فراز مناطق مسکونی نیز پرواز کند.
پرواز مافوق صوت و چالش کاهش بوم صوتی
هواپیمای مافوق صوت TMS-10 چین که یک مدل آزمایشی با هدف کاهش بوم صوتی است، در مراحل نهایی مونتاژ قرار دارد. این پروژه قصد دارد اولین پرواز مافوق صوت خود را پیش از پایان سال ۲۰۲۶ میلادی انجام دهد. تاکنون، آزمایشهای تونل باد آیرودینامیک، طراحی سیستم کنترل پرواز و ساخت بدنه هواپیما به اتمام رسیده است. چشمانداز نهایی این پروژه، ساخت یک جت تجاری مافوق صوت ۱۰ تا ۱۵ نفره با قابلیت پرواز با سرعت ۲ ماخ یا عملیات کارآمد در سرعتهای زیرصوت حدود ۰٫۹۵ ماخ است.
چالش اصلی فراتر از صرفاً سرعت است چراکه هواپیمای کنکورد نیم قرن پیش توانایی پرواز با سرعت ۲ ماخ را به اثبات رساند. هواپیمای مافوق صوت TMS-10 چین قصد دارد سرعت را با پروازی آرام، کارآمد، قابل اعتماد و مقرونبهصرفه همراه کند تا امکان عملیات روزمره فراهم شود.
- پروژه X-43D؛ هواپیمای مافوق صوت ناسا که قرار بود رکوردها را جابهجا کند اما لغو شد
- هواپیمای X-59 ناسا برای اولین بار دیوار صوتی را شکست
- حداکثر سرعت جت X-59 ناسا؛ هواپیمایی که قوانین فیزیک را دور میزند!
اولین مدل آزمایشی مقیاس ۱:۱۸ در ژوئن ۲۰۲۵ میلادی از فرودگاه دینگژو در هبئی پرواز کرد. هدف این پرواز زیر سرعت ۰٫۲ ماخ، تنها تأیید قابلیت برخاستن، فرود و پایداری هواپیما بود. مرحله بعدی شامل عبور از دیوار صوتی، حفظ پرواز مافوق صوت، اندازهگیری بوم صوتی، ارزیابی سیستمهای آیرودینامیک و کنترل پرواز و آزمایش یکپارچگی طراحی پیشرانه و آیرودینامیک است. دوام کلی این پروژه به درک رفتار امواج شوک بستگی دارد که محققان تنها پس از اولین پرواز مافوق صوت هواپیما آن را درک خواهند کرد.
هواپیماهایی که سریعتر از سرعت صوت حرکت میکنند، اختلالات فشاری ایجاد میکنند که به امواج شوک تبدیل شده و روی زمین به صورت یک «بوم صوتی» شنیده میشوند. همین پدیده باعث شد کنکورد تنها بر فراز اقیانوسها پرواز کند و از پرواز بر فراز خشکی به دلیل اثرات منفی اقتصادی و صوتی منع شود. تحقیقات کنونی برای هواپیماهای با بوم صوتی کم، به دنبال تغییر شکل امواج فشار است تا اثرات شنیداری را کاهش داده و امکان پرواز بر فراز مناطق مسکونی را فراهم آورد.
مدل آزمایشی TMS-10 برای مقابله با بوم صوتی، از یک پیکربندی سه سطحی شامل کانارد جلو، بال اصلی و دم T شکل در عقب بهره میبرد. آزمایشگاه تیانموشان اعلام کرده است که این هندسه با هدف جلوگیری از ادغام امواج شوک در اطراف دماغه و بالها در یک موج قویتر طراحی شده است. پیکربندی عقب هواپیما نیز امواج فشار را دوباره توزیع و تضعیف میکند و به این ترتیب به جای یک تغییر فشار بزرگ، چندین تغییر فشار کوچکتر به زمین میرسد. این طراحی، فراتر از بهینهسازی صرف برای بلند شدن، کشش و پایداری، به طور خاص حول محور کاهش بوم صوتی صورت گرفته است.
رقابت جهانی: X-59 ناسا و اهداف مشترک
در همین حال، ایالات متحده نیز برنامه مشابهی با نام NASA/Lockheed Martin X-59 QueSST دارد که در سال ۲۰۲۶ میلادی به پرواز مافوق صوت با سرعت ۱٫۴ ماخ در ارتفاع ۵۵ هزار پایی دست یافت.
هواپیمای X-59 ناسا به طور خاص برای آزمایش اینکه آیا امواج صوتی شکلدهیشده میتوانند یک «ضربه» بسیار آرامتر بر روی زمین ایجاد کنند، طراحی شده است. X-59 با دماغه دراز و نوکتیز و بدنهای دقیقاً تراشیده شده، امواج شوک را جدا میکند تا از ادغام آنها و ایجاد بوم صوتی بزرگ جلوگیری شود.
به نظر میرسد هواپیمای TMS-10 چین همین مشکل فیزیکی را با پیکربندی متفاوتی حل میکند.
دستیابی به سرعت ۲ ماخ و مهندسی پیشرفته
دستیابی به سرعت ۲ ماخ، هدف نهایی TMS-10، چالشهای مهندسی قابل توجهی را به همراه دارد. طراحان باید تغییرات نیروی پسا (drag) در رژیمهای پروازی ترانسسونیک و مافوق صوت و همچنین گرمایش آیرودینامیکی در طول پروازهای پایدار با سرعت بالا را در نظر بگیرند. ساختار هواپیما باید در برابر حرارت و سرما و همچنین انبساط و انقباض مقاوم باشد. اگر TMS-10 در نهایت به عنوان یک هواپیمای مسافربری به کار گرفته شود، به عمر مفید هزاران ساعته نیاز دارد و باید ضمن حفظ راحتی نسبی برای مسافران، دوام بیاورد. با اینکه ساخت هواپیمای مسافربری با سرعت ۲ ماخ پیشتر توسط کنکورد به اثبات رسیده است، اما این هواپیما به دلیل عدم توجیه اقتصادی و عملیاتی کنار گذاشته شد. هواپیمای مافوق صوت TMS-10 چین قصد دارد سفر تجاری مافوق صوت را به طور پایدار عملیاتی کند.