Сотрудники университета Сан-Антонио (Техас, США) и американского Юго-Западного научно-исследовательского института получили заказ на изучение движения объектов на гиперзвуковых скоростях. По последним сведениям, эти исследования заказаны военным ведомством США, которое собирается получить гиперзвуковое оружие.
Работы ведутся в лаборатории под руководством Кристофера Комбса и Николаса Мюшке.
Николас Мюшке:
Цель состоит в том, чтобы в конечном итоге сделать полные аэродинамические измерения в действительно репрезентативной гиперзвуковой среде. Эти измерения будут способствовать разработке гиперзвуковых объектов следующего поколения.
Отмечается, что важной фазой исследования является то, что связано с изучением параметров воздуха, который соприкасается с объектом, движущемся на скорости более 5 Махов (это и есть гиперзвуковая скорость). Исследователи напоминают, что при таких скоростях объекта контактирующий с ним воздух начинает распадаться на молекулы, которые впоследствии могут выстраиваться в новые соединения. Так, отмечается распад воздуха на молекулы азота и кислорода, выстраивающиеся в различные конфигурации при огромных температурах.
Исследователи рассказали о методе:
Мы провели первый этап исследований в машиностроительной лаборатории, используя двухступенчатую систему лёгких газовых пушек, которая имитирует условия гиперзвукового полета и позволяет получать изображения объектов в гиперзвуковом полете. Когда мы запускаем объект на гиперзвуковых скоростях, воздух вокруг него начинает разрушаться. Температура, которая при этом возникает, может превышать температуру поверхности солнца. Выстраивается конфигурация, параметры которой нам позволяют отследить лазерные лучи, которые мы наводим на то, что раньше было воздушной массой.
Отмечено, что среда, образующаяся при полёте объекта на гиперзвуковых скоростях, интенсивнее поглощает лазерное излучение. Затем появляется свечение разных длин волн. На этом основании, как заявлено, можно построить математические и физические модели гиперзвукового движения, которые позволят подобрать подходящие материалы для эффективного полёта на гиперзвуковых скоростях.
Из заявления Кристофера Комбса:
Мы надеемся измерить давление, температуру и плотность окружающей среды, что в конечном итоге приведёт к действительно репрезентативной картине гиперзвуковой среды полёта, которую чрезвычайно трудно изучать в реальных условиях.
Отмечается, что часть экспериментов проводится в трубе Людвига с быстродействующей диафрагмой. Максимальные скорости, для которых осуществлялись эксперименты, в американской лаборатории составили 6-7 М. Примечательно, что труба Людвига – далеко не суперсовременное изобретение. Её разработали в Германии в середине 1950-х. В ней проводились эксперименты по моделированию “поведения” частей летательных аппаратов в разных странах, по турбулентности. Судя по заявлениям американских учёных, труба Людвига не теряет актуальности и при современных исследованиях в области гиперзвука.
