الفنان انطباعا سلاح تفوق سرعتها سرعة الصوت. (رايثيون)
الجو في الجيش علماء يحرزون تقدما في جهودها الرامية إلى تحقيق تفوق سرعتها سرعة الصوت تطوير الأسلحة إلى مستوى جديد من الفعالية من خلال استكشاف سبل تحسين إدارة “تدفق الحرارة” تفوق سرعتها سرعة الصوت خلال الرحلة.
التحدي الأساسي مع تفوق سرعتها سرعة الصوت الرحلة يقيم في هذه تحتاج إلى إدارة أقصى درجات الحرارة التي وصلت إلى بسرعات أكبر خمس مرات من سرعة الصوت ، العوامل التي يمكن أن تمنع أو تعقيد أو تعطيل نجاح تفوق سرعتها سرعة الصوت الرحلة.
مساحة التركيز في هذا المجال من تحقيق القوة الجوية مختبر أبحاث الجيش المطورين اقول المحارب ، ويتعلق عدة معقدة الهوائية التحديات ، مثل إدارة تدفق الهواء المحيطة السيارة في الرحلة. المشار إليها من قبل العلماء مثل “الحدود طبقة” تدفق الهواء خصائص تفوق سرعتها سرعة الصوت السلاح مسار الرحلة تؤثر بشكل كبير على استقرار النظام – التي تتعلق درجة الحرارة.
مع هذا في الاعتبار, مختبر أبحاث الجيش الآن باستخدام تكنولوجيا الطباعة 3D لاستكشاف المواد الجديدة التي قد تساعد العلماء مهندس أسلحة مع تدفق الهواء الأمثل الخصائص.
البنتاغون ينشر فرعية جديدة أطلقت منخفضة العائد الصواريخ النووية
“يمكنك طباعة أشياء مثل امتثالي المبادلات الحرارية ، والتي هي طرق لدمج التبريد داخل الهيكل نفسه للمساعدة في الحفاظ على درجة حرارة أقل ،” الدكتور براندون A. ماك وليامز, مهندس مواد, يؤدي للمعادن وأضاف التصنيع الجيش مختبر بحوث مكافحة تطوير قدرات القيادة ، وقال المحارب في مقابلة على أرض الواقع تثبت أبردين, Md.
العمل بالتنسيق الوثيق مع الجيش العلماء والأسلحة المطورين القوات الجوية تتحرك بسرعة إلى فهم العديد من المتغيرات المرتبطة تدفق الحرارة على أسلحة تفوق سرعتها سرعة الصوت. وهذا سوف يسمح لنا أن نفعل الأمثل في الإدارة الحرارية ، ” تيم Sakulich القوة الجوية البحوث مدير مختبر المواد و التصنيع و الرصاص على تنفيذ سلاح الجو العلوم و التكنولوجيا الاستراتيجية ، قال محارب في مقابلة الخريف الماضي في القوة الجوية جمعية الندوة. “نحن تصميم هذه النظم توفر سرعة تصل إلى الفتك نبحث عنه.”
العلم من تدفق الهواء الحدود طبقات معقدة للغاية ، ومع ذلك لا تتماشى مع عدة مفتاح الهوائية المفاهيم المتعلقة تفوق سرعتها سرعة الصوت رحلة الاستقرار. ببساطة, المهندسين تبحث لخلق متقدمة تفوق سرعتها سرعة الصوت الأسلحة التي تولد “الصفحي” أو على نحو سلس تدفق الهواء الحدود طبقة بدلا من “مضطربة” تدفق الهواء. أكثر حركة ، أو خلط التحريض في تدفق الهواء المحيطة الهواء السيارة في الرحلة ، وغالبا ما تتكون من حركة أو تصادمات الجسيمات في الهواء ، أكثر اضطرابا يصبح ، وفقا مقال من جامعة سيدني مدرسة الطيران الميكانيكية & الميكاترونيك الهندسة. (أستراليا).
“الحدود طبقة قد تكون الصفحي أو مضطربة. أ الصفحي الحدود هو واحد حيث تدفق تجري في طبقات كل طبقة الشرائح الماضي الطبقات المجاورة. هذا هو على النقيض من طبقات الحدود المضطربة ، حيث هناك كثافة التحريض” ، 2005 مقال الدول.
جديد للقوات الجوية المسلحة نوويا قارات لنشر بحلول عام 2029
أهمية خاصة ، مقال يوضح أن طبقات الحدود المضطربة توليد عالية جدا “معدلات نقل الحرارة.”
“الحزم من السوائل يمكن أن ينظر إليها تتحرك عبر (في طبقات الحدود المضطربة). وبالتالي هناك تبادل الشامل ، الزخم والطاقة على أكبر نطاق مقارنة الصفحي الحدود طبقة” جامعة سيدني مقال الدول.
في ملخص مقابل المجهرية التبادلات في كتلة معروفة تحدث في الصفحي الحدود طبقات طبقات الحدود المضطربة تنطوي على خلط جميع الطبقات على مستوى العيانية ، الورقة.
كل هذا يؤدي إلى المنطقة الحالية من التركيز على العلماء الذين هم تجريب أكثر الطرق لضمان الصفحي تدفق الهواء حدود تفوق سرعتها سرعة الصوت المحيطي الرحلة المركبات. الصفحي طبقات الحدود اللازمة للمضي قدما تفوق سرعتها سرعة الصوت الطيران إلى جيل جديد ، وفقا كبير ورقة من وكالة ناسا الجو مختبر البحوث ، جامعة كيس ويسترن ريزيرف يسمى “توصية تفوق سرعتها سرعة الصوت حدود طبقة انتقالية اختبار الطيران.”
القوات الجوية لاختبار النار مقاتلة تكوين أسلحة الليزر جراب من الأرض
“في ما يخص الجيل التالي من سيارة تفوق سرعتها سرعة الصوت, تصميم الهدف سيكون للحفاظ على الصفحي الحدود طبقة لأطول فترة ممكنة من أجل تقليل التدفئة. اضطرابات صغيرة إلى طبقة الحدود يمكن أن تثير مختلف أوضاع عدم الاستقرار” ، مقال الدول. (ناسا مركز أبحاث لانغلي, الجو مختبر أبحاث جامعة كيس ويسترن ريزيرف… سكوت بيري ، روجر كيميل ، ايلي Reshotko)
زيادة الحرارة يمكن أن تجلب التحديات ؛ فإنه يقوي السلاح الحراري التوقيع ، مما يسهل على أجهزة استشعار لتتبع. الحرارة التحديات يمكن أيضا إدخال الصعوبات من خلال خلق حاجة إلى مهندس سلاح قادرة على تحمل الحرارة مستويات وتبقى سليمة أثناء رحلة عالية السرعة. لهذا السبب تفوق سرعتها سرعة الصوت الأسلحة و الصواريخ العابرة للقارات وكذلك — هي التي شيدت خصيصا هندسة مواد مقاومة للحرارة. Sakulich وأكد الحالي AFRL العمل على طول هذه الخطوط ، تركز على إيجاد أحدث المواد المركبة.
تحسين الدفع تفوق سرعتها سرعة الصوت سوف ليس فقط تحسين فعالية ومرونة من الأسلحة الموجودة ولكن أيضا تمكين شكل مختلف العوامل مثل أكبر, أطول أو شكل مختلف أسلحة الهجوم. ناسا-AFRL-ويسترن مقال ، فعلى سبيل المثال ، يقدم إضافية التعقيد التقني التي قد تكون هناك حاجة إلى وقت مبكر تفوق سرعتها سرعة الصوت رحلة الاستقرار “إعادة الدخول” الهيئات ، مثل تلك المستخدمة على التسلح النووي الصاروخي.
“عموما ، وتطبيق هذه المعرفة (طبقة الحدود الإدارية) قد يقتصر على الأشكال البسيطة مثل لوحات ، المخاريط كروية الهيئات. بيد أن الرحلة العائدة المركبات هي في الواقع بسيطة أبدا ، ” ناسا AFRL مقال الدول.
الجو الأسلحة قاذفات بي-52 مع النموذج المسلحة نوويا صواريخ كروز
على سبيل المثال ، وعورة سطح المواد أو الأسلحة المركبات مع أقل خطية تكوينات إضافية الحاضر تعقيد المتغيرات التي يعتقد أنها تؤثر على استقرار تفوق سرعتها سرعة الصوت الرحلة. هندسة الطرق العلمية لزيادة الصفحي الحدود طبقة خصائص تفوق سرعتها سرعة الصوت السيارات ، يبدو من الواضح ، أن تساعد في إرساء أساس أحدث الجيل القادم تفوق سرعتها سرعة الصوت تكوينات مثل شكل مختلف الطائرات أو الأسلحة مع العديد من الرؤوس الحربية.
للاهتمام راند مقالة بعنوان “تعوق انتشار فئة جديدة من الأسلحة” ، ويوضح أن الحرارة التوقيعات تتأثر الشكل والحجم والسرعة مسار سلاح.
“أكبر الأنف دائرة نصف قطرها أصغر نقل الحرارة على الأنف من السيارة. مسار تشكيل أي السرعة والارتفاع ، يمكن أن تستخدم أيضا لإدارة انتقال الحرارة الكلي على رف (إعادة دخول السيارة) في حين تلبية متطلبات الإدخال الأخرى والقيود, على سبيل المثال,مجموعة, أقصى التباطؤ ، وقت الرحلة. تفوق سرعتها سرعة الصوت أسلحة مختلفة القيود والمتطلبات مقارنة مع عودة الهيئات. النقل الثقيل (تفوق سرعتها سرعة الصوت تنزلق السيارات) و الموطن (تفوق سرعتها سرعة الصوت صواريخ كروز) سوف تميل إلى أن تكون حادة تؤدي الحواف ، أي أنف صغير نصف قطرها ، والتي سوف تزيد من نقل الحرارة” ، مقال الدول. (راند – Speier, Nacouzi ، لي)
انقر هنا للحصول على فوكس نيوز التطبيق
كما أن معظم الأسلحة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت يحتاجون إلى السفر لفترات طويلة بسرعات عالية ، مقارنة مع إعادة إدخال جسم يسير بسرعة تفوق سرعة الصوت السرعة … ولذلك …” اثنين من المؤشرات الرئيسية في إجمالي معادلة الحرارة والسرعة والوقت لا يمكن عموما أن تخفض ، ” راند ورقة الدول.
