Прорыв в гиперзвуковых технологиях может позволить самолетам летать со скоростью, в 10 раз превышающей скорость звука

Исследователи совершили важный прорыв в понимании поведения турбулентности при гиперзвуковых скоростях, который может ускорить разработку самолётов, способных летать со скоростью Маха 10. Эксперименты в аэродинамической трубе с использованием лазерной ионизации криптона показали, что при скорости Маха 6 турбулентность ведёт себя удивительно похоже на потоки на более низких скоростях, что подтверждает гипотезу Морковина, выдвинутую в середине XX века. Это означает, что для проектирования гиперзвуковых аппаратов не требуется полностью пересматривать фундаментальные подходы к аэродинамике.

Ключевым достижением стала разработка экспериментальной установки, на создание которой потребовалось 11 лет. Метод предусматривает введение газа криптона в воздушный поток с последующей лазерной ионизацией, создающей светящуюся линию, деформация которой под воздействием турбулентности фиксируется высокоскоростными камерами. Полученные данные свидетельствуют, что при Махе 6 характер турбулентного движения остаётся близким к несжимаемому потоку, несмотря на значительные изменения температуры и плотности воздуха.

Открытие имеет революционные последствия для будущего авиации и космических полётов. Подтверждение гипотезы Морковина позволяет использовать упрощающие допущения при компьютерном моделировании, что значительно снижает вычислительные ресурсы, необходимые для проектирования гиперзвуковых аппаратов. Это не только открывает путь к созданию самолётов, способных преодолевать маршруты типа Сидней — Лос-Анджелес за один час, но и может революционизировать доступ в космос, заменив ракетные запуски гиперзвуковыми самолётами для полётов на низкую околоземную орбиту.