تطوّر جامعة Beihang أبحاث هندسة الفضاء الجوي باستخدام نظام نفق الرياح للبيئة القاسية للفضاء
شارك:
قامت جامعة بكين للملاحة الجوية والفضائية (جامعة Beihang)، إحدى المؤسسات الرائدة في الصين لتعليم وأبحاث هندسة الطيران، بتعزيز بنيتها التحتية التجريبية من خلال تركيب نظام نفق الرياح للبيئة القاسية التابع لشركة MicroNewton. يمكّن نفق الرياح المتقدم هذا الباحثين والطلاب من إجراء اختبارات الديناميكا الهوائية في ظل ظروف بيئية قاسية محاكاة، مما يسد الفجوة بين الديناميكا الهوائية النظرية وتطبيقات الفضاء الجوي في العالم الحقيقي.
على عكس نفق الرياح التقليدي دون سرعة الصوت الذي يوفر تدفق الهواء فقط، يدمج نظام نفق الرياح للبيئة المتطرفة في الفضاء الجوي وحدات محاكاة بيئية متعددة ضمن منصة واحدة، مما يسمح للباحثين بتكرار الظروف المعقدة التي تواجهها الطائرات والمركبات الجوية بدون طيار أثناء الطيران.
نظام نفق الرياح للبيئة المتطرفة للفضاء الجوي هو عبارة عن نفق رياح شامل لمحاكاة البيئة مصمم لأبحاث وتدريس هندسة الفضاء الجوي. فهو يجمع بين توليد تدفق الهواء والتحكم البيئي الدقيق، مما يجعله أكثر تنوعًا بكثير من نفق الرياح القياسي دون سرعة الصوت للدراسات التي تتطلب ظروف طيران واقعية.
يتميز نفق الرياح بنظام تبريد ذو توسع مباشر لضغط البخار مع مبادل حراري ذو أنبوب زعانف، مما يتيح تشغيل نفق الرياح بدقة يمكن التحكم في درجة حرارته من -30 °ج إلى +50 °ج. يوفر ضاغط الضغط العالي ذو التردد المتغير والتحكم في درجة الحرارة PID دقة تحكم تبلغ 0.1 °C مع تجانس درجة حرارة الاختبار أقل من 0.5 °C، مما يجعلها مثالية للاختبار الديناميكي الهوائي لدرجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية.
يمكن للنظام محاكاة ظروف نفق الرياح المتجمدة من خلال رش رذاذ الماء في الوقت المناسب، مما يسمح بتكوين طبقات جليدية يصل سمكها إلى 20 مم على عينات الاختبار خلال ساعة واحدة. كما يدعم محاكاة هطول الأمطار بمعدلات 0-5 ملم/دقيقة، مما يمكن الباحثين من دراسة تأثيرات هطول الأمطار على الأسطح الهوائية ومكونات الطائرات.
يوفر جهاز توليد الغبار القياسي في نفق الرياح منخفض السرعة محاكاة غبار يمكن التحكم فيها بتركيزات تتراوح من 0 إلى 1000 ملجم/م 3، ودعم الأبحاث المتعلقة بالتآكل الجزيئي، والمتانة البيئية، وتدهور الأداء الديناميكي الهوائي في البيئات المتربة. 
تم تجهيز نظام نفق الرياح Aerospace Extreme Environment بوحدة تحكم واستحواذ متكاملة تدير إمدادات الطاقة، والتحكم في التشغيل، ومراقبة السلامة، وجمع البيانات للنظام بأكمله. تتميز خزانة التحكم بشاشة تعمل باللمس مقاس 10.1 بوصة تعرض سرعة التدفق في الوقت الفعلي ودرجة الحرارة والضغط ومعدل التدفق وفتح الصمام.
يوفر النظام أيضًا واجهات إدخال/إخراج بيانات الكمبيوتر ويدعم تصدير البيانات إلى محركات أقراص USB، مما يضمن التكامل السلس مع سير عمل البحث وتحليل ما بعد المعالجة. تشتمل المكونات المتكاملة الإضافية على محرك متغير التردد، والكشف عن محتوى الماء السائل، ونظام اكتساب درجة الحرارة متعدد القنوات، ومصدر طاقة عالي الطاقة قابل للبرمجة يعمل بالتيار المستمر، ومراقبة حجم الهواء / سرعة الرياح.
في جامعة Beihang، يدعم نظام نفق الرياح للبيئة القاسية للطيران مجموعة واسعة من أنشطة البحث والتدريس في مجال هندسة الطيران، بما في ذلك:
إن قدرة نفق الرياح على الجمع بين تدفق الهواء والمحاكاة البيئية تجعله أداة متعددة الاستخدامات تتجاوز اختبار نفق الرياح التقليدي دون سرعة الصوت. يمكن الآن للباحثين في جامعة Beihang التحقيق في كيفية تأثير البيئات القاسية، البرد والحرارة والجليد والمطر والغبار، على السلوك الديناميكي الهوائي، وهو اعتبار بالغ الأهمية للطائرات والمركبات الفضائية التي تعمل في ظروف مناخية متنوعة.
الاستنتاج
لقد عزز نظام نفق الرياح للبيئة المتطرفة للفضاء الجوي التابع لشركة MicroNewton البنية التحتية للبحث والتدريس في مجال هندسة الطيران والفضاء بجامعة Beihang. من خلال توفير منصة واحدة تدمج الاختبار الديناميكي الهوائي مع المحاكاة البيئية لدرجة الحرارة والجليد والمطر والغبار، فإن نفق الرياح يمكّن الباحثين والطلاب من استكشاف مجموعة كاملة من التحديات البيئية الفضائية.
بالنسبة للمؤسسات التي تسعى إلى تطوير قدراتها في مجال الديناميكا الهوائية والمحاكاة البيئية لأنفاق الرياح، يقدم نظام نفق الرياح للبيئة القاسية في الفضاء الجوي حلاً شاملاً ومتكاملاً.
السابق:
نفق الرياح المخصص لمتحف الطيران يُضفي الحيوية على الديناميكا الهوائية في جامعة Northwestern Polytechnical
التالي:
في عام 2026، تم بنجاح تسليم مجموعة جديدة من المعدات التجريبية لتخزين طاقة الهواء المضغوط لتدريس الطاقة الجديدة، مما مكن الجامعات من استخدام تكنولوجيا نيوتن الصغير لتدريس الطاقة الجديدة.
