美極音速探空火箭 探索「邊界層轉換」現象
記者丘學陞/綜合報導
美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室(JHUAPL)5日宣布,該實驗室展開「邊界層轉換1B」(BOLT-1B)實驗,透過試射極音速探空火箭,驗證載具外型在極音速飛行下的特性,並藉此蒐集更多極音速下的空氣動力參數。
JHUAPL偕同美國空軍研究實驗室(AFRL)及德國航太中心(DLR),2日在挪威北部沿海的安島,發射1枚JHUAPL設計打造的極音速探空火箭。該枚火箭搭載的感測器,可進行超過400種不同量測,而火箭在安島升空後,曾達到7.2馬赫速度,並飛抵最高254公里的空域,最終墜落於距發射地185公里外的海域。
這項飛行實驗蒐集到的速度、高度等數據,符合極音速的空氣動力和物理特性,因此JHUAPL也藉此研究極音速飛行時的邊界層轉換(boundary layer transition)現象,或氣流在載具表面不同的流動方式,以克服極音速飛行產生的高溫和阻力,為極音速載具研發提供重要參考。
邊界層轉換現象是極音速飛行中,影響穩定和速度最大的不確定性因素,因此JHUAPL逐步依照極音速下的物理特性,打造載具幾何外型,並透過實際試射所獲數據,建立更加完整、準確的建模和假設方式,用於設計新型極音速載具。
約翰霍普金斯大學應用物理實驗室,打造新極音速載具和探空火箭,蒐集極音速飛行的各項參數。(取自JHUAPL網站)
JHUAPL打造的探空火箭自挪威安島升空,順利達到預定極音速速度。(取自JHUAPL網站)