هواپیمای مافوق صوت چین تا پایان سال دیوار صوتی را خواهد شکست

پس از تکمیل مراحل اصلی توسعه هواپیمای آزمایشی TMS-10، چین در حال آماده شدن برای انجام اولین پرواز مافوق صوت تا پایان سال 2026 است.

گزارش کردن سرویس هوافضای تکناکاین هواپیما با هدف کاهش انفجار صوتی و دستیابی به سرعت کروز 2 ماخ ساخته شده است و فناوری های آن می تواند زمینه ساخت هواپیماهای مسافربری مافوق صوت را در آینده فراهم کند.

هواپیمای مافوق صوت TMS-10 چین توسط آزمایشگاه تیانموشان و با همکاری دانشگاه بی هانگ ساخته شده است. این هواپیما پس از انجام آزمایشات تونل باد، طراحی سیستم کنترل پرواز و ساخت بدنه، اکنون وارد مرحله مونتاژ و ادغام نهایی شده است.

توسعه دهندگان این پروژه قصد دارند در آزمایش بعدی هواپیما را از دیوار صوتی عبور دهند و توانایی آن در انجام پرواز مافوق صوت پایدار را بررسی کنند. اندازه گیری میزان انفجار صدا، ارزیابی پیکربندی آیرودینامیکی و بررسی هماهنگی پیشرانه و طراحی بدنه نیز از دیگر اهداف این پرواز خواهد بود.

بیشتر بخوانید: موتور اسکرم جت چگونه موشک ها را به سرعت بالای 5 ماخ می رساند؟

هدف چین توسعه هواپیماهای مافوق صوت است

پیکربندی آیرودینامیکی هواپیمای مافوق صوت TMS-10 برای دستیابی به سرعت کروز 2 ماخ طراحی شده است. این سرعت به حدود 2470 کیلومتر در ساعت می رسد و تقریباً دو برابر سرعت صوت است. همچنین این هواپیما می تواند در حالت مادون صوت با سرعتی نزدیک به 0.95 ماخ معادل حدود 1173 کیلومتر بر ساعت پرواز کند.

چین امیدوار است که فناوری‌هایی که در طول پروژه TMS-10 آزمایش می‌شوند، در هواپیماهای تجاری مافوق صوت 10 تا 15 صندلی آینده مورد استفاده قرار گیرند. آزمایشگاه تیان‌موشان طراحی کلی چنین هواپیمایی را با تمرکز بر سفرهای تجاری و توریستی پیشرفته تکمیل کرده است.

طبق برآوردهای انجام شده در مورد این پروژه، یک هواپیمای مسافربری مافوق صوت می تواند از پکن تا شانگهای را در حدود 30 دقیقه طی کند. هواپیماهای تجاری کنونی برای طی این مسیر بیش از 1000 کیلومتر به حدود دو ساعت زمان نیاز دارند.

هواپیمای مافوق صوت TMS-10 چین هنوز در مرحله تحقیقات اولیه، ارزیابی مفهومی و اعتبارسنجی فناوری است و تا تبدیل شدن به یک هواپیمای مسافربری عملیاتی راه زیادی در پیش دارد. با این حال، آزمایش نمونه های کوچکتر به مهندسان اجازه می دهد تا عملکرد طراحی را در شرایط نزدیک به پرواز واقعی ارزیابی کنند.

طراحی ویژه برای کاهش انفجار صدا

یکی از مهمترین موانع توسعه هواپیماهای مسافربری مافوق صوت، انفجار صوتی است. هنگامی که یک هواپیما با سرعت مافوق صوت حرکت می کند، امواج فشار ایجاد شده در اطراف آن می تواند ترکیب شود و امواج ضربه ای قدرتمندی را تشکیل دهد. وقتی این امواج به سطح زمین می رسند به صورت صدای بسیار بلندی شنیده می شوند.

مهندسان هواپیمای مافوق صوت TMS-10 از یک پیکربندی آیرودینامیکی سه سطحی با دم T شکل برای کاهش این مشکل استفاده کرده اند. کاناردهای نصب شده در قسمت جلویی هواپیما برای جلوگیری از ترکیب امواج ضربه ای ایجاد شده توسط دماغه و بال ها طراحی شده اند.

قسمت پشتی هواپیما نیز نقش مهمی در کنترل این امواج دارد. دم T شکل امواج ضربه ای تولید شده در عقب را دوباره توزیع می کند تا این امواج پراکنده تر و ضعیف تر شوند. هدف نهایی این طراحی کاهش شدت صدایی است که به زمین می رسد.

لابراتوار تیان‌موشان علاوه بر کاهش صدای انفجار، کاهش مقاومت آیرودینامیکی را نیز یکی از اهداف اصلی طراحی اعلام کرده است. ترکیب این دو ویژگی می تواند به افزایش بهره وری پرواز مافوق صوت و کاهش برخی هزینه های عملیاتی کمک کند.

اولین آزمایش هواپیمای مافوق صوت چین

نمونه اولیه TMS-10 در مقیاس 1:18 اولین پرواز کم سرعت خود را در 30 ژوئن 2025 در فرودگاه دینگژو در استان هبی انجام داد. سرعت این نمونه در طول آزمایش کمتر از 0.2 ماخ بود.

در آن پرواز، مهندسان توانایی هواپیما برای برخاستن و فرود در سرعت های پایین، پایداری و کنترل پذیری آن را آزمایش کردند. نتایج این آزمایش راه را برای حرکت به مرحله دشوارتر پرواز مافوق صوت هموار کرد.

آزمایش بعدی با پرواز 2025 بسیار متفاوت خواهد بود. هدف اصلی این مرحله عبور از دیوار صوتی و رسیدن به پرواز مافوق صوت پایدار و مداوم است.

محققان همچنین شدت انفجار صوتی ایجاد شده در طول پرواز را اندازه گیری خواهند کرد. بررسی عملکرد سیستم کنترل پرواز در سرعت های نزدیک به صوت و ارزیابی یکپارچگی پیشرانه و طراحی آیرودینامیکی نیز در برنامه گنجانده شده است.

همچنین آزمایشگاه تیان‌موشان باید نمونه‌های بزرگ‌تر و فناوری‌های بیشتری را قبل از رسیدن به مرحله ساخت هواپیمای مسافربری آزمایش کند. این مرکز انجام آزمایشات با نمونه بزرگ کم صدا در محدوده وزنی حدود 10 تن را از مراحل آتی پروژه ذکر کرده است.

بیشتر بخوانید: پرواز 5000 کیلومتری خودران Joby Aviation در آمریکا

مسابقه بازگشت پروازهای مسافربری مافوق صوت

چین تنها کشوری نیست که تلاش می کند هواپیماهای مافوق صوت کم سر و صدای تولید کند. ناسا همچنین هواپیمای X-59 را برای بررسی امکان انجام پروازهای مافوق صوت با سر و صدای کمتر بر روی زمین توسعه داده است.

هواپیمای X-59 برای اولین بار در ژوئن 2026 دیوار صوتی را شکست و در آزمایشات بعدی به سرعت 1.4 ماخ و ارتفاع 55000 پا رسید. همچنین این هواپیما بیست و پنجمین پرواز آزمایشی خود را بر فراز صحرای موهاوی کالیفرنیا انجام داده است.

در مرحله بعد، ناسا قصد دارد میزان صدای تولید شده توسط X-59 را با استفاده از تجهیزات زمینی و هوابرد اندازه گیری کند. هدف از این پروژه بررسی امکان کاهش صدای پرواز مافوق صوت تا حدی است که در آینده محدودیت های مربوط به پرواز این گونه هواپیماها بر فراز مناطق مسکونی مورد بازنگری قرار گیرد.

تفاوت اصلی این دو پروژه به روش مدیریت امواج ضربه ای مربوط می شود. هواپیمای X-59 برای کاهش شدت بوم صوتی طراحی شده است، در حالی که TMS-10 تلاش می کند تا امواج ضربه ای را در قسمت های مختلف هواپیما پراکنده کند و از تشکیل یک موج قدرتمند جلوگیری کند.

با وجود پیشرفت های فنی، چالش اصلی همچنان تجاری سازی این فناوری است. هواپیماهای مسافربری مافوق صوت علاوه بر تحمل گرمای ناشی از سرعت بالا، باید استانداردهای سختگیرانه ای را از نظر ایمنی، قابلیت اطمینان، طول عمر و راحتی مسافران رعایت کنند.

توسعه موتور، ورودی هوا، سیستم های اگزوز، ساختارهای مقاوم و سیستم محرک چرخه متغیر نیز از موانع مهم در این مسیر هستند. هزینه سوخت، نگهداری و بهره برداری نیز نقش تعیین کننده ای در آینده این هواپیماها خواهد داشت.

فناوری های آزمایش شده در پروژه هواپیمای TMS-10 می تواند مبنای فنی ساخت هواپیماهای مافوق صوت بزرگتر در چین را فراهم کند. موفقیت پرواز آزمایشی پیش رو نشان خواهد داد که کشور چقدر به هدف پرواز مسافری با سرعت 2 ماخ نزدیک است.