美极音速探空火箭 探索「边界层转换」现象
约翰霍普金斯大学应用物理实验室,打造新极音速载具和探空火箭,搜集极音速飞行的各项参数。(取自JHUAPL网站)
JHUAPL打造的探空火箭自挪威安岛升空,顺利达到预定极音速速度。(取自JHUAPL网站)
美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室(JHUAPL)5日宣布,该实验室展开「边界层转换1B」(BOLT-1B)实验,透过试射极音速探空火箭,验证载具外型在极音速飞行下的特性,并借此搜集更多极音速下的空气动力参数。
JHUAPL偕同美国空军研究实验室(AFRL)及德国航太中心(DLR),2日在挪威北部沿海的安岛,发射1枚JHUAPL设计打造的极音速探空火箭。该枚火箭搭载的感测器,可进行超过400种不同量测,而火箭在安岛升空后,曾达到7.2马赫速度,并飞抵最高254公里的空域,最终坠落于距发射地185公里外的海域。
这项飞行实验搜集到的速度、高度等数据,符合极音速的空气动力和物理特性,因此JHUAPL也借此研究极音速飞行时的边界层转换(boundary layer transition)现象,或气流在载具表面不同的流动方式,以克服极音速飞行产生的高温和阻力,为极音速载具研发提供重要参考。
边界层转换现象是极音速飞行中,影响稳定和速度最大的不确定性因素,因此JHUAPL逐步依照极音速下的物理特性,打造载具几何外型,并透过实际试射所获数据,建立更加完整、准确的建模和假设方式,用于设计新型极音速载具。