21月XNUMX日科学研究開発局（AFOSR） 米空軍のプロジェクトを開始しました 境界層遷移と乱流 （ボルトII）。 このイニシアチブの目的は、極超音速機の移動を現実のものにするのに十分なほど強力なジェット機を作ることです。
飛行試験は、NASAが難易度に関する具体的なデータを取得することを目的として記録されました。 極超音速飛行.
同社は、極超音速で走行するのに十分強力な車両の開発に長年取り組んできました。 とりわけ、NASAは、ある地点から別の地点に短時間で移動できる超高速のジェット旅客機の構築を目指しています。 ドラゴンカプセルなどの車両 SpaceX社 大陸間弾道ミサイルは、これらの速度に到達することが可能であることを示しています。 科学者は、害を及ぼすことなく人間に侵入する方法を理解する必要があります。
ジェット旅客機がどのような革命に直面するか想像してみてください。 飛行時間が劇的に短縮され、旅行がより簡単になり、すべてが加速します。
クリストファー・ジェームス、NASAエンジニア
極超音速旅行の問題
極超音速旅行の世界にアクセスするという魅力的な可能性にもかかわらず、多くの航空会社はかなりの数の技術的な問題に直面しています。 車両を高速化すると同時に、乗客がアクセスできるようにすることはそれほど簡単ではありません。
2番目の スコット・ベリー、プロジェクトの協力者のXNUMX人 ボルトII、主な問題は「境界層の遷移位置」を予測することです。
どんな内容ですか？ 飛行中、薄い空気の層がビークルを包み込み、ビークルと一緒に移動します。 この「境界層」は、車両の速度を低下させる抗力を特定する上で基本的な役割を果たすため、非常に重要です。
境界層にはXNUMXつあります 厚さ 車両全体で異なります。 その流れは、上部では「層流」になり、下部では「乱流」になる傾向があります。 層流の場合、空気の層は問題なく平行に流れます。 逆に、流れが乱流の場合、飛行抵抗の増加が発生する可能性があります。 極超音速の移動では、車両がより高速で移動し、より多くの空気を「移動」するにつれて、この抵抗はさらに増加します。
BOLT IIの科学者の目的は、流れの位置を予測することです。 それが「層流」から「乱流」に変化する時期を予測し、乱流のリスクを最小限に抑えます。
AFOSR高速空気力学プログラムマネージャーのサラ・ポプキン博士は次のように説明しています。「乱流により、車両のほぼ表面全体に熱が発生する可能性があります。これは、車両の内部システムを熱から保護すると同時に、加熱に伴う乱気流を予測できる必要があることを意味します。 熱は極超音速のすべての問題の母です」.
新しいデザイン 極超音速機用
極超音速旅行は、管理と計画が困難です。 予想通り、乱気流を予測できるようにするには、さらにいくつかの飛行試験を実施する必要があります。 最初のBOLT飛行試験は、2021年XNUMX月にエスレンジ宇宙センター、スウェーデン北部。 残念ながら、起動メカニズムの問題により失敗しました。 しかし、この間違いにより、より正確なモデルであるBOLTIIを作成することが可能になりました。
クイーンズランド大学の専門家であるクリストファー・ジェームズは、BOLT IIは、極超音速の達成に有利な凹面を備えた複雑な形状をしていると説明しました。 現在の完全自動運転車には、実験中に流動環境に関するデータを取得するために必要な400を超えるセンサーが搭載されています。
ローンチはのYouTubeサイトでストリーミングされました ワロップス。 そしてそれは成功と見なすことができます。
一方、中国も極超音速旅行の目標に近づくために取り組んでいます。 宇宙会社の宇宙輸送は、 北京からニューヨークまでXNUMX時間で飛べる極超音速機。 科学者たちは、2024年までに飛行の準備が整うと予測しています。
わかります！
