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中国が飛行中に形を変える超音速乗り物を発表！

中国の科学者チームは、その場で形状を変えてマッハ5を超える速度、つまり時速6,100キロメートル以上で飛行できる超音速航空機のプロトタイプを発表した。証拠が確認されれば、 テクノロジー これは超音速飛行の可能性を再定義するだけでなく、航空力学工学の限界そのものに挑戦します。 プロジェクトを開発したのは、 王鵬 と彼のチーム 国立防衛工科大学 (NUDT) であり、中国の主要な航空宇宙レビューである科学雑誌 Acta Aeronautica et Astronautica Sinica に掲載されました。そこで研究者らは、リアルタイムで構成を変更して飛行条件に機体の形状を適応させることができる折り畳み式の翼を備えた「変形型」航空機を発表している。 中心にあるのは、いわゆる フォーマット技術つまり、さまざまな速度や気圧に応じて構造を変化させる航空機の能力です。翼を折りたたむと、その輪郭はより滑らかでスリムになり、空気抵抗が減少し、超音速の達成が可能になります。代わりに、それらを伸ばすと揚力と操縦性が増加し、車両が正確に方向転換したり方向を変えたりできるようになります。 この種の技術は、何十年もの間、航空学の「聖杯」と考えられていました。ほとんどの超音速ミサイルと航空機は、速度または操縦性のいずれかに最適な形状を選択する必要があります。マッハ 5 を超える速度では温度が 2,000 °C を超え、機械的ストレスが極大になるため、両方を組み合わせるのは依然として非常に困難です。可動部品はすべて障害点になる可能性があります。 彼のチーム 王鵬 は、実際の物理コンポーネントと仮想計算を組み合わせてシステムの反応をリアルタイムで再現するシミュレーションを通じてコンセプトをテストしました。結果は、制御機構が揚力と安定性の変化を数分の一で考慮し、遅延や振動を発生させることなく機械式アクチュエータを調整できることを示しました。 これを達成するために、エンジニアは次の 3 つの柱に基づいた高度な制御アルゴリズムを開発しました。 正確な高次数学モデル さまざまな速度での車両の挙動を予測します。所定の性能管理、厳密なエラーと応答時間の制限を設定するメソッドです。スーパーツイストスライディングモード制御、安定性を犠牲にすることなくノイズや不確実性を除去できる技術です。 これらの技術を組み合わせて使用することで、ロケットは機械的に「考える」ことができ、バランスを失う前に気流の変化を感知して形状を調整することができました。 中国はすでに極超音速ミサイルの開発に巨額を投資している。 CJ-1000、長距離で移動するターゲットを攻撃することができます。このような兵器に変成翼を組み込むと、既存の防衛システムよりも速度が向上し、機動性が向上し、探知が困難になるという大きな利点が得られます。 飛行段階に応じて形状を変えることができるミサイルは、大気圏を突破するにはコンパクトで鋭く、標的を定める機動には幅広で安定しており、次世代の極超音速兵器のバックボーンを形成する可能性がある。そして、NUDT チームによれば、彼らが提示したプロトタイプは、このアイデアが理論上のものではなく、現在では可能であることを示しています。 最初の用途は軍事だが、研究者らはこの技術が民間航空にも応用できる可能性があると主張している。たとえば、飛行中に形状を変えることができる航空機があれば、大陸間の移動時間が大幅に短縮され、現在10時間かかる移動が1～2時間のフライトに変わる可能性がある。同時に、このような車両は貨物やスペアパーツの超高速輸送に利用でき、世界のサプライチェーンがほぼリアルタイムで稼働する未来に近づく可能性があります。 おそらく、この研究の最も印象的な側面は、車両が静止している必要がなくなったという、工学設計における新しいパラダイムを浮き彫りにしたことです。代わりに、環境に動的に反応するプログラム可能な生きた機械システムにすることができます。[source]…