Avión hipersónico se refiere a un avión con una velocidad de vuelo superior a Mach 5 (es decir, 5 veces la velocidad del sonido). Su investigación no sólo pone a prueba el nivel de desarrollo actual de la ciencia de la aviación, sino que también afecta al ejército. industria, ciencia y tecnología, etc. una de las necesidades estratégicas importantes.
En comparación con los aviones subsónicos y supersónicos ordinarios, los aviones hipersónicos no significan que la velocidad sea varias veces más rápida, sino que la velocidad de vuelo ha excedido el límite de propagación del sonido, es decir, la velocidad del sonido. ingeniería, esto significa que su velocidad es a menudo varias veces mayor que la velocidad del sonido.
Actualmente existen tres tipos principales de aviones hipersónicos: el primero es una máquina de energía, que utiliza las características dinámicas de los gases a alta temperatura para lograr vuelos a alta velocidad; el segundo es un avión de presión interna; que tiene apariencia en forma de diamante. El lanzamiento a alta velocidad se logra sin fugas de flujo de aire y utilizando calentamiento aerodinámico para aumentar el empuje.
El tercer tipo es un avión de alta velocidad realizado utilizando tecnología de restricción inercial, es decir, un avión hipersónico que utiliza la llamada tecnología de "absorción de impacto del proyecto" para lograr un control estable a través de sus propias restricciones inerciales.
Los aviones hipersónicos se enfrentan a muchos desafíos y problemas técnicos durante el vuelo. La primera son las cuestiones aerodinámicas, las más importantes de las cuales son el calentamiento aerodinámico y las cuestiones aerodinámicas.
Dado que la velocidad del vuelo excede con creces la velocidad del sonido, el aire generará una gran cantidad de energía térmica cuando se deforma aeroelásticamente. Si la cantidad de calentamiento no se puede controlar de manera efectiva, la estructura general de la nave espacial sí puede. fácilmente quemarse.
Además, la densidad del aire en la zona supersónica es menor que la de la zona subsónica y el caudal de aire cambia drásticamente, lo que puede causar fácilmente efectos aerodinámicos inestables, lo cual es un gran desafío.
Además, los aviones hipersónicos también enfrentan problemas técnicos en muchos aspectos, como el diseño del motor, la resistencia estructural y la guía y control de la navegación. Para el motor, debe soportar una aceleración, una velocidad de rotación e incluso una temperatura del gas a altas velocidades que son mucho más altas que a bajas velocidades. Este es sin duda un desafío extremadamente severo.
En cuanto a la cuestión de la resistencia estructural, en condiciones de vuelo a alta velocidad, los materiales son propensos a perder resistencia debido al calentamiento aerodinámico y sufrir degradación del material. Es necesario utilizar alta resistencia y alta temperatura. materiales resistentes o nuevos materiales compuestos. Además, las aeronaves hipersónicas también necesitan tener una tecnología de guía de precisión altamente confiable para garantizar que aún puedan operar de manera eficiente en un entorno de información anormal.
A pesar de los numerosos desafíos técnicos y dificultades de ingeniería, la investigación y aplicación de la tecnología hipersónica todavía tiene enormes perspectivas. En el camino de la respuesta bélica y el contraataque, el desarrollo de la tecnología hipersónica puede mejorar significativamente la disuasión militar de nuestro país y proporcionar un espacio más amplio para proteger la seguridad nacional.
En términos de campos de aplicación, el desarrollo de la tecnología hipersónica traerá importantes innovaciones y perspectivas de futuro a muchos campos, como el almacenamiento de energía, nuevos superconductores, transporte de alta velocidad y exploración espacial.