Um túnel de vento é uma máquina que simula o fluxo de ar através de objetos, ajudando a testar a aerodinâmica de inúmeras aeronaves e foguetes.
O sistema consiste em um tubo longo e estreito onde o ar é introduzido por vários métodos, como um ventilador potente. Dentro do tubo está o modelo ou objeto a ser testado.
O fluxo de ar de entrada será controlado para estudar seu efeito no objeto sob diferentes condições, como mudanças na velocidade do vento.
Os túneis de vento foram desenvolvidos pela primeira vez no final do século XIX e agora são amplamente utilizados em muitos setores. A Interesting Engineering compilou uma lista dos túneis de vento mais potentes disponíveis atualmente.
1. JF-22
O JF-22, construído no Instituto de Engenharia Mecânica da Academia Chinesa de Ciências (IMCAS), no norte de Pequim, é o túnel de vento hipersônico mais potente do mundo. O JF-22 tem um diâmetro de 4 m e pode atingir velocidades de até Mach 30 (37.044 km/h ou 10,3 km/s).
O JF-22 usa explosões cronometradas para produzir ondas de choque que refletem umas às outras e convergem em um ponto dentro do tubo para criar um fluxo de gás de alta velocidade. O JF-22 pode fornecer 15 gigawatts (GW) de energia, o equivalente a 70% da capacidade da Barragem das Três Gargantas, a maior barragem hidrelétrica do mundo.
2. JF-12
O JF-12 é um túnel de vento de circuito aberto, que usa ondas de choque para criar condições de voo de Mach 5 (6.174 km/h) a Mach 9 (11.174 km/h), em altitudes de 25.000 m a 50.000 m.
O JF-12 foi construído pelo Instituto de Engenharia Mecânica sob o IMCAS entre 2008 e 2012, desempenhando um papel importante no desenvolvimento do veículo planador hipersônico (HGV) DF-ZF da China.
3. Túnel de vento supersônico T-117 TsAGI
O T-117 TsAGI é um grande túnel de vento supersônico construído na década de 1970 no Instituto Hidroaerodinâmico Central em Moscou, Rússia.
O sistema opera com base no princípio de blowdown, ou seja, gás de alta pressão é liberado rapidamente na área restante do túnel de vento para criar um fluxo de ar. O fluxo de gás é aquecido por dois fornos elétricos separados que podem ser removidos dependendo do experimento.
O T-117 TsAGI pode gerar velocidades de teste de Mach 5 (6.174 km/h) a Mach 10 (12.348 km/h) e simular as altas temperaturas que os veículos hipersônicos encontram durante o voo.
O modo de voo hipersônico da nave espacial da Federação foi testado pelo T-117 TsAGI em 2018. Este é um projeto da agência espacial russa Roscosmos para substituir a nave espacial Soyuz em várias missões em órbita baixa da Terra e lunar.
4. Instalação de Túnel Hipersônico (HTF)
A Hypersonic Tunnel Facility (HTF) é especializada em testar sistemas de propulsão aspirada hipersônica em larga escala em velocidades de Mach 5 (6.174 km/h) a Mach 7 (8.644 km/h), simulando altitudes do mundo real (36.500 m). A instalação está localizada no Centro de Testes Neil Armstrong da NASA, dentro do Centro de Pesquisa Glenn em Sandusky, Ohio.
A área de teste no HTF é ajustável de 3,05 m a 4,27 m. Lá, um forno de carga térmica com núcleo de grafite pode produzir ar artificial livre de poluição em proporções reais, aquecendo gás nitrogênio e misturando-o com oxigênio e nitrogênio em temperatura ambiente. De acordo com os requisitos específicos do teste, a temperatura do ar artificial é controlada. Dependendo das condições operacionais, o HTF pode operar a cada 5 minutos.
5. Túnel de Vento de Plano Unitário (TPUP)
O Plano Unitário (UPWT) está localizado no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Moffet Field, Califórnia. O túnel, concluído em 1955, foi projetado para ajudar a testar aeronaves convencionais (comerciais e militares) e espaçonaves.
O UPWT consiste em três túneis de vento de circuito fechado: um túnel de vento subsônico (TWT) de 3,4 x 3,4 m, um túnel de vento supersônico de 2,7 x 2,1 m e um túnel de vento supersônico de 2,4 x 2,1 m. Esses túneis de vento são alimentados por quatro motores eletromagnéticos de rotor enrolado de 65.000 cavalos de potência, operando a 7.200 volts.
O túnel de vento final pode atingir velocidades de até Mach 3,5 (4.321 m).
A UPWT desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento da frota de aeronaves da Boeing, como o caça F-111 e o bombardeiro B-1 Lancer.
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