Naukowcy potwierdzili sensacyjną hipotezę. Samoloty hipersoniczne to nie sci-fi
Naukowcy z amerykańskiego Stevens Institute of Technology potwierdzili hipotezę sprzed lat, która otwiera drogę do zbudowania samolotów hipersonicznych. Dotychczas badacze byli przekonani, że zbudowanie maszyn, które będą latać z prędkością 10 razy szybszą od dźwięku, wymaga zastosowania całkiem innej konstrukcji. Chodzi o wytrzymałość na ekstremalne turbulencje. Najnowsze obserwacje potwierdzają, że byli w błędzie.
Naukowcy robią krok w kierunku ultraszybkich samolotów
Naukowcy stale pracują nad nowoczesnymi technologiami, które umożliwia człowiekowi pokonywanie coraz dalszych odległości w coraz krótszym czasie. Kolej, samochody, czy samoloty są dziś powszechnie dostępne. Kiedyś o takich formach podróżowania nawet nie śniono. Nie mówiąc o turystycznych lotach w kosmos. Nowe, śmiałe wizje napędzają zmiany w kierunku jeszcze szybszych podróży. Naukowcy z amerykańskiego Stevens Institute of Technology poinformowali ostatnio o przełomowym badaniu, które przybliża człowieka do skonstruowania samolotu hipersonicznego. Taka maszyna pozwoli polecieć nam z Warszawy na Hawaje albo do Buenos Aires w godzinę. To podróż, licząca około 12 tys. km, jednak z prędkością 10 Machów jest wykonalna. Choć takie ultraszybkie loty są wciąż pieśnią przyszłości, to jednak odkrycie amerykańskich badaczy o olbrzymi krok w tę stronę.
Naukowcy od dawna zakładali, że samoloty hipersoniczne będą wymagały całkiem innej konstrukcji, która zapewni wytrzymałość maszyny w sytuacji ekstremalnych przepływów powietrza. Przyjmowali, że powietrze wokół samolotu zachowuje się inaczej w przypadku niższych oraz wyższych prędkości (przy niskich mówi się o przepływach nieściśliwych, a przy wyższych — ściśliwych — przyp. red.). W przepływie nieściśliwym, który występuje przy niskich prędkościach (poniżej około 0,3 Macha, czyli 225 mil na godzinę), gęstość powietrza pozostaje niemal stała, co upraszcza konstrukcję samolotu. Jednak przy wyższych prędkościach, zwłaszcza powyżej prędkości dźwięku, przechodzi on w przepływ ściśliwy i właśnie to stanowi największe konstrukcyjne wyzwanie dla powstania ultraszybkiego samolotu. Zrozumienie, jak przepływ powietrza działa przy prędkościach pięcio- lub dziesięciokrotnie przekraczających prędkość dźwięku, jest kluczowe.
Samoloty hipersoniczne to nie science-fiction
W 1962 roku nieżyjący już profesor Mark Morkovin, który przez całe życie badał znaczenie dynamiki płynów dla przemysłu lotniczego, wsadził kij w mrowisko: sformułował hipotezę, zgodnie z którą w przypadku prędkości rzędu kilku Machów turbulencje nie zmieniają się znacząco w porównaniu z niższymi prędkościami. Aby potwierdzić lub obalić założenia hipotezy Morkovina profesor Nicholaus Parziale ze Stevens Institute of Technology przez 11 lat pracował nad stworzeniem układu, który to umożliwi. Naukowiec użył laserów do jonizacji gazu zwanego kryptonem, który jest wprowadzany do powietrza przepływającego w tunelu aerodynamicznym. Jak czytamy na eurekalert.org, to spowodowało, że atomy kryptonu utworzyły początkowo prostą, świecącą linię. Następnie naukowcy użyli kamer o ultrawysokiej rozdzielczości, aby sfotografować, jak ta fluorescencyjna linia kryptonu porusza się, wygina i skręca w powietrzu tunelu aerodynamicznego. — Obserwacja tych zachowań, pozwala wiele dowiedzieć się o turbulencjach – mówi Parziale. Przeprowadzone w ten sposób badania były pierwszymi w historii eksperymentalnymi pomiarami fluktuacji prędkości prostopadłych do ściany w warunkach hipersonicznych.
Ekspert wskazuje, że hipoteza nie została jeszcze w pełni potwierdzona i wymagane są kolejne badania, jednak wyniki już przeprowadzonych obserwacji pozwalają założyć, że samoloty nie potrzebują całkowicie nowej konstrukcji, aby latać z prędkością hipersoniczną. To oznacza, że nie trzeba ich "wymyślać" od podstaw. — Hipoteza Morkovina pozwala nam przyjąć upraszczające założenia, dzięki czemu wymagania obliczeniowe dotyczące projektowania pojazdów hipersonicznych stają się bardziej wykonalne — ocenia naukowiec. Takie uproszczenie to wielki krok, bowiem — mimo zaawansowania — współczesne zasoby obliczeniowe, którymi dysponują komputery, nie są w stanie symulować wszystkich drobnych szczegółów przepływu, które trzeba było wcześniej brać pod uwagę przy prędkości sześciu Machów. A skoro wiemy, że różnice nie są tak duże, również wymagania obliczeniowe mogą okazać się wystarczające. To zmienia punkt widzenia, a samoloty hipersoniczne przestają być niemożliwe do skonstruowania.
— Jeśli uda nam się zbudować samoloty latające z prędkością hipersoniczną, będziemy mogli również wysyłać je w kosmos, zamiast wystrzeliwać rakiety, co ułatwi transport na niską orbitę okołoziemską i z powrotem — podkreśla profesor Parziale. Naukowiec opisał swoje obserwacje w artykule pt. "Hypersonic Turbulent Quantities in Support of Morkovin’s Hypothesis", które zostało opublikowane w czasopiśmie "Nature Communications" 12 listopada 2025 roku.
Źródło: Radio ZET/ nature.com/eurekalert.org/iit.edu
Byłeś świadkiem czegoś niespodziewanego? Masz temat, którym powinniśmy się zająć?
Zgłoś sprawę przez Czerwony telefon Radia ZET
![Uśmiechnięta starsza kobieta z krótkimi, ciemnymi włosami. Na tle lekko rozmyte tło.](https://s.eurozet.pl/cbz/2026/10/15/e2d005b1/2501668-179x101-55b858448d.png "Kadr z serialu "Daleko od szosy"")
