Une soufflerie est une machine qui simule le flux d'air à travers des objets, aidant à tester l'aérodynamisme d'innombrables avions et fusées.
Le système est constitué d’un long tuyau étroit dans lequel l’air est introduit par diverses méthodes telles qu’un ventilateur puissant. À l'intérieur du tube se trouve le modèle ou l'objet à tester.
Le flux d’air entrant sera contrôlé pour étudier son effet sur l’objet dans différentes conditions telles que le changement de vitesse du vent.
Les souffleries ont été développées pour la première fois à la fin du XIXe siècle et sont aujourd’hui largement utilisées dans de nombreuses industries. Interesting Engineering a compilé une liste des souffleries les plus puissantes disponibles aujourd'hui.
1. JF-22
Le JF-22 construit à l'Institut de génie mécanique de l'Académie chinoise des sciences (IMCAS) dans le nord de Pékin est la soufflerie hypersonique la plus puissante au monde. Le JF-22 a un diamètre de 4 m et peut atteindre des vitesses allant jusqu'à Mach 30 (37 044 km/h ou 10,3 km/s).
Le JF-22 utilise des explosions chronométrées pour produire des ondes de choc qui se reflètent les unes les autres et convergent vers un point à l'intérieur du tuyau pour créer un flux de gaz à grande vitesse. Le JF-22 peut fournir 15 gigawatts (GW) d'électricité, soit 70 % de la capacité du barrage des Trois Gorges, le plus grand barrage hydroélectrique du monde.
2. JF-12
Le JF-12 est une soufflerie à circuit ouvert, utilisant des ondes de choc pour créer des conditions de vol de Mach 5 (6 174 km/h) à Mach 9 (11 174 km/h), à des altitudes de 25 000 m à 50 000 m.
Le JF-12 a été construit par l'Institut de génie mécanique de l'IMCAS en 2008-2012, jouant un rôle important dans le développement du véhicule de glisse hypersonique (HGV) DF-ZF de la Chine.
3. Soufflerie supersonique T-117 TsAGI
Le T-117 TsAGI est une grande soufflerie supersonique construite dans les années 1970 à l'Institut central hydro-aérodynamique de Moscou, en Russie.
Le système fonctionne selon le principe de la purge, du gaz à haute pression est rapidement libéré dans la zone restante de la soufflerie pour créer un flux d'air. Le flux gazeux est chauffé par deux fours électriques distincts qui peuvent être retirés en fonction de l'expérience.
Le T-117 TsAGI peut générer des vitesses d'essai de Mach 5 (6 174 km/h) à Mach 10 (12 348 km/h) et simuler les températures élevées que rencontrent les véhicules hypersoniques pendant le vol.
Le mode de vol hypersonique du vaisseau spatial de la Fédération a été testé par le T-117 TsAGI en 2018. Il s'agit d'un projet de l'agence spatiale russe Roscosmos visant à remplacer le vaisseau spatial Soyouz lors de diverses missions en orbite terrestre basse et lunaire.
4. Tunnel hypersonique (HTF)
L'Hypersonic Tunnel Facility (HTF) est spécialisé dans les tests de systèmes de propulsion hypersoniques à aspiration à grande échelle à des vitesses allant de Mach 5 (6 174 km/h) à Mach 7 (8 644 km/h), simulant des altitudes réelles (36 500 m). L'installation est située dans le centre de test Neil Armstrong de la NASA, au sein du centre de recherche Glenn à Sandusky, dans l'Ohio.
La zone de test dans le HTF est réglable de 3,05 m à 4,27 m. Là, un four à charge thermique à noyau en graphite peut produire de l'air artificiel sans pollution dans des proportions réelles en chauffant de l'azote gazeux, puis en le mélangeant avec de l'oxygène et de l'azote à température ambiante. Selon les exigences spécifiques du test, la température de l'air artificiel est contrôlée. Selon les conditions de fonctionnement, le HTF peut fonctionner toutes les 5 minutes.
5. Soufflerie à plan unitaire (UPWT)
Le plan unitaire (UPWT) est situé au centre de recherche Ames de la NASA à Moffet Field, en Californie. Le tunnel, achevé en 1955, est conçu pour permettre de tester à la fois les avions conventionnels (commerciaux et militaires) et les engins spatiaux.
L'UPWT se compose de trois souffleries en circuit fermé : une soufflerie subsonique (TWT) de 3,4 x 3,4 m, une soufflerie supersonique de 2,7 x 2,1 m et une soufflerie supersonique de 2,4 x 2,1 m. Ces souffleries sont alimentées par quatre moteurs électromagnétiques à rotor bobiné de 65 000 chevaux fonctionnant à 7 200 volts.
La soufflerie finale peut atteindre des vitesses allant jusqu'à Mach 3,5 (4 321 m).
L'UPWT a joué un rôle clé dans le développement de la flotte d'avions de Boeing, tels que le chasseur F-111 et le bombardier B-1 Lancer.
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