وتشكل الكتيبات الخارقة عناصر حاسمة في محركات الطائرات ذات السرعة العالية، وهي مصممة لضبط الهواء الوافد وضغطه بكفاءة، وذلك بسرعات تفوق سرعة الصوت، ويكفل التصميم السليم أداء المحرك الأمثل وسلامته أثناء التحليق فوق الصوتي.

مبادئ تصميم الشبكة الخارقة

والهدف الرئيسي من مدخل سطحي هو إبطاء تدفق الهواء من السرعة المفرطة إلى السرعة دون الصوتية مع المحافظة على درجة عالية من الضغط ودرجات الحرارة، وتنطوي هذه العملية على موجات صدمات وحواجز ضغطية تتحكم بفعالية في تدفق الهواء.

وتشمل اعتبارات التصميم تحديد مواقع موجات الصدمة، وتركيب الهندسة، واستقرار التدفقات الجوية، ويؤدي التنسيب السليم لموجات الصدمات إلى التقليل من الخسائر في الضغط الكلي وإلى زيادة كفاءة المحرك إلى أقصى حد.

حسابات تصميم شبكة إنليت

وتشمل الحسابات تحديد منطقة الخيوط، وموقع موجة الصدمة، ومعدلات الضغط، وتشمل البارامترات الرئيسية رقم الماك، وضغط الركود، ودرجة الحرارة، وتكفل هذه الحسابات أن يكون المركب قادرا على معالجة ظروف الطيران المتوقعة.

وتشمل الخطوات النموذجية ما يلي:

  • حساب المساحة المطلوبة استنادا إلى رقم المتش
  • تحديد مواقع موجة الصدمة باستخدام العلاقات الصدمة الببليكية
  • تقدير استعادة الضغط وفقدان الضغط الكلي

أمثلة عملية

النظر في طائرة خارقة تطير في الماك 2.0 - يتضمن تصميم المداخل تحديد مواقع موجات الصدمة لضغط التدفق الجوي بكفاءة وباستخدام مواقع الصدمة المحسوبة، يمكن للمهندسين أن يرسموا منحدرات الانترنيت لتعظيم استعادة الضغط.

وثمة مثال آخر يتعلق بالمسح الجغرافي المتغير، الذي يعدل الشكل المتحرك خلال مراحل طيران مختلفة، ويحافظ هذا النهج على الوضع الأمثل للصدمة وعلى استعادة الضغط عبر مجموعة من السرعة.