یک تیم تحقیقاتی در چین نمونه اولیه موتور پروازی مافوق صوت را بر اساس طراحی جسورانه یک دانشمند ناسا در بیش از دو دهه پیش ساخته و آزمایش کرده است.
برخلاف اکثر هواپیماهای مافوق صوت با موتور در قسمت میانی، هواپیمای X (TSV) دو مرحلهای پیشنهاد شده توسط مینگ هان تانگ – مهندس ارشد برنامه مافوق صوت ناسا در اواخر دهه ۱۹۹۰ – توسط دو موتور مجزا در طرفین هدایت میشد.
این موتورها میتوانند مانند موتورهای معمولی جت توربین با سرعت پایینتر کار کنند و سپس به حالت پرسرعت که فاقد قطعات متحرک است، تبدیل شوند زیرا هواپیما تا پنج برابر سرعت صوت یا بیشتر از آن شتاب میگیرد.
آیرودینامیک طراحی موتور دوگانه پیچیده بود و برخی از سؤالات مهم – مانند اینکه آیا موتورها میتوانند پس از تغییر به سرعت مافوق صوت مشتعل شوند یا خیر – نامشخص باقی ماندند. بوئینگ Manta X-47C، برنامهای برای تأیید طراحی تانگ داشت ولی، در اوایل دهه ۲۰۰۰ توسط دولت ایالات متحده به دلیل مشکلات فنی و هزینه خاتمه یافت.
پروفسور تان هویجون و همکارانش در دانشگاه هوانوردی و فضانوردی نانجینگ در استان شرقی جیانگ سو، نمونه اولیه ماشینی با یک جفت ورودی هوای جانبی را بر اساس طرح تانگ ساختهاند که در سال ۲۰۱۱ از طبقه بندی خارج شد.
تان، که به خاطر مشارکت در برنامه تسلیحات مافوق صوت چین جایزه عالی دولتی را دریافت کرده است، نمونه اولیه را در یک تونل باد آزمایش کرد که میتوانست شرایط پرواز را از ۴ تا ۸ ماخ برای چند ثانیه شبیهسازی کند. آنها دریافتند که موتورها میتوانند تحت برخی از چالش برانگیزترین شرایط پرواز روشن شوند، درست همانطور که تانگ پیش بینی کرده بود.
ایده تانگ تا حد زیادی توسط دولت ایالات متحده نادیده گرفته شده بود، اما در چین این طرح توجه فزایندهای را به خود جلب کرد زیرا “درک مکانیسم کار آن میتواند راهنماییهای مهمی برای توسعه هواپیما و موتور مافوق صوت ارائه کند.”
ون هو لی، فیزیکدان هستهای در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در نیومکزیکو، به دلیل ارائه اسرار سلاحهای هستهای ایالات متحده به چین متهم شد. اگرچه او بعداً از اتهام تبرئه شد و عذرخواهی و تسویه حساب ۱٫۶ میلیون دلاری از دولت فدرال ایالات متحده دریافت کرد، این پرونده به طور گسترده گزارش شد و بسیاری از محققان با پیشینه چینی را تحت تأثیر قرار داد، به ویژه آنهایی که در مراکز حساس کار میکردند.
چن شی یی که در آن زمان معاون مرکز مطالعات غیرخطی لوس آلاموس و یکی از متخصصان برتر جهان در زمینه تلاطم بود، در همان سال استعفا داد. وی سرانجام به چین بازگشت و به تأسیس آزمایشگاههای پیشرفته تحقیقاتی مافوق صوت کمک کرد.
به گفته برخی از دانشمندان فضایی چینی، پاکسازی محققان چینی در ایالات متحده با شروع برنامه تسلیحات مافوق صوت چین در اوایل دهه ۲۰۰۰ همزمان شد.
تانگ پس از ترک ناسا به عنوان مشاور مشغول به کار شد. او در سال ۲۰۱۸ در ویلیامزبورگ ویرجینیا در سن ۷۹ سالگی درگذشت.
به گفته تان و همکارانش، طراحی تانگ کامل نبود. شبیهسازی رایانهای و نتایج تجربی نشان میدهد که تلاطم شدید ممکن است در اطراف برخی از گوشههای ورودی هوا رخ دهد که بر پایداری پرواز تأثیر میگذارد.
همچنین محدودیتی برای شیب زیاد یک هواپیما بدون خفگی موتورها وجود داشت. به گفته تیم تان، اگرچه طرح دو موتوره با برخی از مزایا امکان پذیر بود، همانطور که آزمایش زمینی نشان داد، بسیاری از مسائل چالش برانگیز هنوز باید حل میشد.
تسلیحات مافوق صوت چین بیشتر از موشک در مرحله اولیه پرواز استفاده میکنند. پس از رسیدن به ارتفاع بالا با سرعت بالا، موشک خاموش میشود و به موتور تنفس کننده هوا اجازه میدهد تا کنترل را به دست گیرد.
مقامات فضایی چین قصد دارند تا سال ۲۰۳۵ هواپیمایی بسازند که بتواند ۱۰ مسافر را در یک ساعت به هر نقطه از کره زمین منتقل کند.
یین در مقالهای که منتشر شد گفت، اگرچه چالشهای زیادی وجود داشت – مانند رسیدن به دمای بالا و ساختار پیچیده، – موتورهای مافوق صوت ساخته شده با فناوری توربوجت، که به عنوان سیکل ترکیبی مبتنی بر توربین شناخته می شود، “میتواند انتخابی عملیتر و بهینهتر باشد.”
در ماه جولای، نیروی هوایی ایالات متحده با شرکت خصوصی هرمئوس قراردادی ۶۰ میلیون دلاری برای توسعه نمونه اولیه هواپیما با فناوری مشابه در مدت سه سال امضا کرد. هرمئوس کوارترهورس قصد دارد با یک موتور به ۵ ماخ برسد.