21 мартаУправление научных исследований (AFOSR) ВВС США запустили свой проект Переход пограничного слоя и турбулентность (БОЛТ II). Цель инициативы — сделать реактивный самолет достаточно мощным, чтобы сделать гиперзвуковые путешествия реальными.
Летное испытание было записано НАСА с целью получения конкретных данных о трудностях полета. гиперзвуковой полет.
Компания в течение многих лет работала над созданием транспортного средства, достаточно мощного для передвижения на гиперзвуковых скоростях. Прежде всего НАСА стремится построить молниеносный пассажирский самолет, способный за короткое время перемещаться из одной точки в другую. Транспортные средства, такие как капсула Dragon SpaceX и межконтинентальные баллистические ракеты показали, что достижение этих скоростей возможно. Ученым просто нужно выяснить, как проникнуть в человека, не причинив вреда.
Представьте, с какой революцией столкнутся пассажирские самолеты. Время полета будет значительно сокращено, что упростит путешествие и ускорит все.
Кристофер Джеймс, инженер НАСА
Проблема гиперзвукового путешествия
Несмотря на захватывающую возможность доступа к миру гиперзвуковых путешествий, многие авиакомпании столкнулись с целым рядом технических проблем. Сделать автомобили такими быстрыми и в то же время доступными для пассажиров не так просто.
второй Скотт Берри, один из соавторов проекта БОЛТ II, Основная проблема состоит в том, чтобы предсказать «положение перехода пограничного слоя».
О чем это? Во время полета тонкий слой воздуха обволакивает аппарат, двигаясь вместе с ним. Этот «пограничный слой» очень важен, потому что он играет жизненно важную роль в определении сил сопротивления, замедляющих транспортное средство.
Пограничный слой имеет один толщина разные по всему автомобилю. Его поток имеет тенденцию быть «ламинарным» вверху и «турбулентным» внизу. Когда он ламинарный, слои воздуха текут друг над другом параллельно, без инцидентов. И наоборот, когда поток турбулентный, может произойти увеличение сопротивления полету. При гиперзвуковом путешествии это сопротивление будет увеличиваться, поскольку транспортное средство движется быстрее и «перемещает» больше воздуха.
Цель ученых BOLT II — предсказать положение потока; прогнозировать, когда он изменится с «ламинарного» на «турбулентный», сводя к минимуму риск турбулентности.
Доктор Сара Попкин, руководитель программы аэродинамики высоких скоростей AFOSR, объяснила: «Турбулентность может привести к выделению тепла почти по всей поверхности транспортного средства. Это означает, что вы должны быть в состоянии защитить внутреннюю систему транспортного средства от тепла и , в то же время иметь возможность прогнозировать турбулентность, связанную с нагревом. Тепло — мать всех проблем для гиперзвука».
Новые дизайны для гиперзвуковых аппаратов
Гиперзвуковым путешествием трудно управлять и планировать. Как ожидается, для возможности прогнозирования турбулентности потребуется провести еще несколько летных испытаний. Первые летные испытания BOLT были начаты в июне 2021 г.Esrange Космический Центр, на севере Швеции. К сожалению, это не удалось из-за проблем с механизмом запуска. Однако эта ошибка позволила создать более точную модель: BOLT II.
Кристофер Джеймс, эксперт Университета Квинсленда, пояснил, что BOLT II имеет сложную геометрию с вогнутой поверхностью, способную способствовать достижению гиперзвуковых скоростей. Нынешнее полностью автономное транспортное средство оснащено более чем 400 датчиками, необходимыми для сбора данных о потоке во время экспериментов.
Запуск транслировался на сайте YouTube Уоллопс. И это можно считать успехом.
Тем временем Китай также работает над тем, чтобы приблизиться к цели гиперзвуковых путешествий. Космическая компания Space Transportation анонсировала смелый проект для гиперзвуковой самолет, способный долететь из Пекина в Нью-Йорк за один час. По прогнозам ученых, он будет готов к полету к 2024 году.
Посмотрим!
