Bay ở tốc độ siêu thanh và cái giá bạn phải chả

Bay ở tốc độ siêu thanh không phải là điều dễ dàng, nó đại diện cho các kĩ thuật và các công thức đáng kinh ngạc. Trước đề cập tới vận tốc siêu thanh có lẽ ta nên nói về vận tốc siêu âm.

Cơ bản vận tốc siêu thanh là khi mà ta di chuyển nhanh hơn vận tốc âm thanh, đó là một việc ta có thể và thường xuyên làm.
Máy bay quân sự thì bay với vận tốc Mach 1. Vận tốc siêu âm thực sự rất rất nhanh nhưng vận tốc siêu thanh sẽ thực sự thống trị tất cả. Siêu thanh là vận tốc cơ bản là trên Mach 5 tức 6125KM/h. Nó di chuyển nhanh hơn ít nhất là 5 lần so với âm thanh.
Nghe thì rất điên rồ như việc này trong quá khứ ta đã thực hiện cơ số lần. Nhìn từ phía công chúng có lẽ ví dụ dễ nhìn thấy nhất từ các chuyến bay siêu thanh chính là nhìn thấy một tàu vũ trụ tái trở lại khí quyển. kể cả tàu vũ trụ đạt đc vận tốc siêu thanh chỉ đủ để cho nó quay lại trái đất.
Ở thập niên 60 Nasa đã thực hiện thành công việc thử vận tốc siêu thanh có sự tham gia của con người dựa vào lực đẩy của chiếc phi cơ X15. Nó thiết lập kỉ lục vận tốc dù ko chính thức nhưng vẫn chưa bị phá vỡ và có lý do khá thoả đáng cho việc đó.
Tác độg của vận tốc siêu thanh trong bầu khí quyển là cực kì THẢM HOẠ. Đối với những chiếc máy bay mà ta có hiện nay, những bộ phận trên thân máy bay nó sẽ bị biến dạng và người ngồi bên trong sẽ bị bẻ cong vì phần thân máy bay cũng sẽ bị như vậy đó chính là vấn đề của các chuyến bay siêu thanh có thời gian dài bắt đầu.
Khi bạn di chuyển thấp hơn vận tốc của âm thanh, thì nhiệt độ trong máy bay sẽ bằng với nhiệt độ bên ngoài. Nhưng một bạn phá vỡ giới hạn của âm thanh thì một làn sóng dốc sẽ đc hình thành và những phân tử gar của sóng dốc sẽ bị đè nén điều này khiến cho không khí quanh máy bay nóng lên, càng gần với tốc độ siêy thanh nó sẽ nóng đến mức có thể phá hủy vật liệu của phần thân làm nên máy bay.
Hiện nay các máy bay truyền thống đc làm bằng hợp kim nhôm có độ tan chảy vào khoảng 600°C. Một chiếc phi cơ cải tiến sẽ xó khoang đc làm bằng titanium với nhiệt độ tan chảy thậm chí còn cao hơn.
Nhưng không khí xung quanh của một phi cơ có vận tốc mach 10 có thể đạt đến 3000°C. Trong suốt chiều dài lịch sử thì những gì các nhà khoa học đã làm là dựng lên một tấm màn chắn nhiệt nặng gấp 5,6,8 lần thậm chí là 10 lần bình thường và nó phải giày hơn bình thường, bởi vì cẩn thân ko bao giờ là thừa cả bạn muốn người của mình, muốn chiếc phi cơ của mình trở về nguyên vẹn. Nhưng những tấm màn chắn nhiệt đó bị thiêu rụi hoàn toàn khi trở lại bầu khí quyển, và việc lắp lại tấm chắn nhiệt cho từng chuyến bay là việc không thực tiễn cho những chuyến bay thương mại.
Còn những nguyên liệu khác đc sử dụng cho việc này và các nhà nghiên cứu đang thử mọi phương án. Nếu vận tốc siêu thanh tổn hại như thế này cho máy bay thì những người bên trong thì sao??. May mắn là di chuyển với tốc độ siêu thanh ko gây hại miễn là nó liên tục. Những sự tăng tốc hay thay đổi phương hướng đột ngột thì lại là một câu chuyện khác. Có rất nhiều những thứ đơn giản có thể đc thực hiện.
Nếu muốn đổi hướng của một chiếc phi cơ ở vận tốc mach 10, thì sự tăng tốc mà ta tạo râ trong ca-bin cho những hành khách là vào khoản 40G ( gấp 40 lần so với lực hấp dẫn ). Lực này đủ để diết chết những người đang ở trên chuyến bay.
Trong quá khứ ta chỉ có một người vào trong tên lửa phóng anh ta vào vũ trụ. Nếu muốn đi vòng quanh trong một chiếc chuyên cơ siêu thanh về mặt giả thuyệt dùng tên lửa không hiệu quả để làm điều đó. Một trong những ý tưởng sử dụng máy bay có nhiên liệu đốt siêu âm ( scramjet ).
Một chiếc tên lửa trở oxi lỏng mà nó cần để tiêu thụ thì sẽ khiến nó trở nên nặng nề và ko hiệu quả cho những chuyến bay thương mại mặt khá scramjet có khả năng  sử dụng khôg khí ở xung quanh, để tạo ra nhiên liệu đốt kể cả ở vận tốc âm thanh. Nhưng scramjet vẫn đang trong quá trình nghiên cứu.
Vào năm 2015 chiếc scramjet boing được trang bị X51 nó bay với vận tốc mach 5.1, nhưng nó chỉ bay được trog 3,5 phút. Nó không có người điều khiển và đc thả bằng một chiếc máy bay trên trời sẵn rồi.
Việc nghiên cứu nó cũng vô cùng quan trọng bởi vì chúng ta có kế hoạch khám phá những nơi như sao hoả. Việc tiến vào bầu khí quyển của các hành tinh như vậy sẽ đc thực hiện ở vận tốc siêu thanh.

Loading

5/5 - (2 bình chọn)