Гиперскорость
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( ноябрь 2021 г. ) |
Гиперскорость — это очень высокая скорость , примерно более 3000 метров в секунду (11 000 км/ч, 6700 миль в час, 10 000 футов/с или 8,8 Маха ). В частности, гиперскорость — это скорость настолько высокая, что прочность материалов при ударе очень мала по сравнению с инерционными напряжениями. [1] Таким образом, металлы и жидкости ведут себя одинаково при сверхскоростном воздействии. Удар с предельной сверхскоростью приводит к испарению ударника и мишени . Для конструкционных металлов гиперскорость обычно считается более 2500 м/с (5600 миль в час, 9000 км/ч, 8200 футов/с или 7,3 Маха). Метеоритные кратеры также являются примерами сверхскоростных ударов.
Обзор
[ редактировать ]Термин «гиперскорость» относится к скоростям в диапазоне от нескольких километров в секунду до нескольких десятков километров в секунду. Это особенно актуально в области исследования космоса и военного использования космоса, где удары на сверхскорости (например, космического мусора или атакующего снаряда ) могут привести к чему угодно — от незначительной деградации компонентов до полного разрушения космического корабля или ракеты. Ударник, а также поверхность, с которой он сталкивается, могут подвергаться временному разжижению . В процессе удара могут возникнуть плазменные разряды, которые могут помешать работе электроники космического корабля.
Гиперскорость обычно возникает во время метеорных потоков и входов в глубокий космос, как это осуществлялось во время программ «Зонд» , «Аполлон» и «Луна» . Учитывая внутреннюю непредсказуемость времени и траекторий метеоров, космические капсулы являются основной возможностью сбора данных для изучения материалов теплозащиты на сверхскорости (в этом контексте гиперскорость определяется как превышающая скорость убегания ). Учитывая редкость таких возможностей наблюдения с 1970-х годов, повторные входы в атмосферу капсулы возврата образцов «Генезис» и звездной пыли (SRC), а также недавний вход в атмосферу SRC «Хаябуса» породили кампании по наблюдению, в первую очередь в Исследовательском центре Эймса НАСА .
на сверхскоростных скоростях Столкновения можно изучать путем изучения результатов естественных столкновений (между микрометеоритами и космическими кораблями или между метеоритами и планетарными телами) или выполнять их в лабораториях. В настоящее время основным инструментом для лабораторных экспериментов является легкогазовая пушка , но в некоторых экспериментах использовались линейные двигатели для ускорения снарядов до сверхскорости. Свойства металлов при сверхскорости были интегрированы в оружие, такое как пенетратор, сформированный взрывом . Испарение при ударе и разжижение поверхностей позволяют металлическим снарядам, образовавшимся под действием сверхскоростных сил, проникать в броню транспортного средства лучше, чем обычные пули.
НАСА изучает воздействие моделируемого орбитального мусора в Лаборатории удаленных испытаний гиперскорости (RHTL) испытательного центра Уайт-Сэндс . [2] Объекты размером меньше футбольного мяча не могут быть обнаружены радаром. Это побудило конструкторов космических кораблей разработать щиты для защиты космических кораблей от неизбежных столкновений. В RHTL удары микрометеороидов и орбитального мусора (MMOD) моделируются на компонентах и щитах космических кораблей, что позволяет разработчикам тестировать угрозы, создаваемые растущей средой орбитального мусора, и развивать технологию защиты, чтобы оставаться на шаг впереди. В RHTL четыре двухступенчатые газовые пушки запускают снаряды диаметром от 0,05 до 22,2 мм (от 0,0020 до 0,8740 дюйма) со скоростью до 8,5 км/с (5,3 мили/с).
События входа в атмосферу на гиперскорости
[ редактировать ]| Дата | Событие | Скорость (км/с) | Примечания |
|---|---|---|---|
| 8 сентября 2004 г. | Генезис СРК | 11.04 | Разбился (неудача при падении препарата) |
| 15 января 2006 г. | Звездная пыль SRC | 12.79 | Самый быстрый искусственный вход в атмосферу за всю историю (успешная посадка) |
| 13 июня 2010 г. | Хаябуса СРК | 12.2 | Опережение основного космического корабля «Хаябуса» на высоту 6500 футов (2000 м) (разрушительный вход в атмосферу) [3] |
Другие определения гиперскорости
[ редактировать ]По данным армии США , гиперскорость может также относиться к начальной скорости системы вооружения. [4] точное определение зависит от рассматриваемого оружия. При обсуждении стрелкового оружия начальная скорость 5000 футов/с (1524 м/с) или выше считается сверхскоростью, тогда как для танковых пушек начальная скорость должна соответствовать или превышать 3350 футов/с (1021,08 м/с), чтобы считаться сверхскоростью. а порог для артиллерийских пушек составляет 3500 футов/с (1066,8 м/с). [5]
См. также
[ редактировать ]- Столкновение спутников в 2009 году
- Гиперзвуковой самолет
- Гиперзвуковой полет
- Гиперзвуковой
- Гиперскоростная звезда
- Глубина удара#Приближение Ньютона для глубины удара
- Пенетратор с кинетической энергией
- Конечная скорость
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Технологический институт ВВС (1991). Критические технологии национальной обороны . АААА. п. 287. ИСБН 1-56347-009-8 .
- ^ «Лаборатория дистанционных гиперскоростных испытаний» . Архивировано из оригинала 4 апреля 2012 г.
- ^ «Космос.com» . Space.com . 10 июня 2010 г.
- ^ «Технологии для инновационных предпринимателей и бизнеса | TechLink» .
- ^ «Словарь армейских терминов США» (PDF) . Федерация американских ученых.
