Puteți Face Naveta De La New York La Los Angeles În 12 Minute?

{h1}

Puteți face naveta de la new york la los angeles în 12 minute? Aflați dacă este posibil să faceți un drum de 12 minute de la new york la los angeles.

Unele zboruri se potrivesc atât de repede încât însoțitorii abia au timp să scoată coșul cu băuturi. Alții se trag destul de mult pentru cină, câteva filme și un somn complet. Ce se întâmplă dacă puteți obține cele mai bune din ambele, aruncând de la New York la Tokyo, să zicem, 90 de minute? Ați risca mama tuturor jet lag-urilor dacă puteți traversa țara în mai puțin timp decât este nevoie pentru a trece prin securitatea aeroportului?

Acestea au fost întrebările din mintea noastră, în timp ce citim despre cel de-al doilea zbor de testare al vehiculului Falcon Hypersonic Technology Vehicle (HTV-2), o aeronavă din cadrul Agenției de Cercetare Avansată a Proiectelor pentru Apărare din SUA (DARPA), care promite viteze de zbor cu sau mai rapide decât Mach 20 sau 20 ori viteza sunetului.

Lockheed Martin HTV-2 nu a fost un avion de pasageri sau chiar un avion de luptă, ci mai degrabă un pat de încercare lansat fără rachetă pentru tehnologii hipersonice. Cu datele pe care le-a furnizat, Pentagonul intenționează să dezvolte vehicule Prompt Global Strike - avioane capabile să atingă țintele la nivel mondial fără prea puțin avertisment - în mod ideal, în 60 de minute sau mai puțin. Gândiți-vă la ele ca la echivalente cu rachetă fără echipaj ale rachetelor de croazieră sau ca drivere de pizza Domino foarte violente (fără rambursări pentru livrări care durează mai mult de 30 de minute) [surse: DARPA; Weinberger].

Din păcate, al doilea test HTV-2 de la DARPA, la fel ca primul său, a început cu pierderea contactului și s-a încheiat cu un șanț de autodistrugere în Oceanul Pacific [surse: AFP; Pappalardo]. Într-un caz clasic de vești bune, vești proaste, DARPA a îmbunătățit stabilitatea aerodinamică în timpul primului test, doar pentru a urmări neașteptate bufeturi care rup mari părți de pe ambarcațiune în al doilea [surse: DARPA; Ferran].

Unde îl lasă pe viitorul navet, care este mai interesat de a lua întâlniri decât de a-și tasta rachete? E greu de spus. În noiembrie 2012, o mână de candidați s-au aliniat pentru a umple spațiul de piață de multă vreme gol al Concorde, de la giganți precum Boeing și European Aeronautic Defense and Space Company NV (EADS), compania mamă Airbus, până la noi și-veniți precum XCOR și HyperMach. Între timp, Virgin Galactic și Sierra Nevada Space Systems își mențin accentul pe dezvoltarea avioanelor spațiale suborbitale.

Cu toate acestea, în ciuda a ceea ce le-ar putea numi defectele de marketing, cele mai multe dintre aceste vehicule sunt supersonice, nu hipersonice și din motive întemeiate. Trecerea pragului pedepsitor al Mach 5, delimitarea tradițională între supersonice și hipersonice, înseamnă a lupta cu fizica atmosferică înnebunită.

SCRAMbled Physics

Prezentarea acestui artist arată vehiculul de cercetare X-43A Hyper-X al NASA, sub puterea scramjetului în zbor. Tehnologia Scramjet este una dintre adaptările specializate despre care se consideră cheia zborului hipersonic.

Prezentarea acestui artist arată vehiculul de cercetare X-43A Hyper-X al NASA, sub puterea scramjetului în zbor. Tehnologia Scramjet este una dintre adaptările specializate despre care se consideră cheia zborului hipersonic.

Al doilea test al acum defunctului HTV-2 atestă realitățile neiertătoare ale zborului hipersonic [sursa: Pappalardo]. Chiar și Concorde, care a depășit o sumă supersonică de 1.350 mph (2.172 km / h), a fost închis după 27 de ani din cauza problemelor de siguranță și a problemelor legate de costuri [sursa: Novak].

Fizica este un maestru de sarcină dur. Pe măsură ce un avion avansează spre bariera sonoră, aerul se oprește „să iasă” și se comprimă într-un perete pe care un avion trebuie să-l străpungă. Tracțiunea, ridicarea și combustia devin veveriți în mod corect la astfel de viteze și unele adaptări supersonice, cum ar fi aripi delta și statoreactoarele - motoare simple cu jet, care comprimă aerul din impulsul avansat al navei - variază de la ineficient la ineficient la viteze mai mici [surse: Darling; NASA].

Avioanele hipersonice implică soluții și mai specializate, cum ar fi armurația ablativă de vărsare a căldurii rampe de combustie supersonice, sau scramjets, pentru propulsie [surse: Darling; NASA]. La viteze hipersonice chiar „scăzute” (Mach 5-10), moleculele de aer se ionizează în plasmă electrificată și reactivă chimic, producând reacții exotermice (degajătoare de căldură) care se adaugă la căldura de fricțiune deja monstruoasă [surse: Fletcher; NASA].

Pentru a ajunge de la New York la Los Angeles în 12 minute ar fi nevoie să zburați de 22 de ori mai repede decât un jetliner comercial. La astfel de viteze, aerul nu curge în jurul tău - rupeți prin el, generând presiuni pedepse și temperaturi de suprafață de topire a oțelului de 3.500 F (1.900 C). Avioanele supersonice fac linii ascuțite pentru a se tăia prin aer, dar aeronavele hipersonice trebuie să-și asume o formă mai vagă pentru a cădea mai bine căldura, nu spre deosebire de o capsulă de comandă Apollo. Clapele se luptă pentru a depăși inerția vehiculului, iar manevrarea necesită senzori precise și răspuns aproape instantaneu [surse: DARPA; Fletcher; NASA].

Adăugarea oamenilor din nou în ratele de amestec crește dificultatea printr-un ordin de mărime. Este dificil să-ți imaginezi un fuselaj cu pasageri-jet compatibil cu aerodinamica zborului hipersonic. Mai mult decât atât, orice avion capabil să depășească această problemă ar trebui să se ridice la viteză, nu la sprint, să se ridice la viteză, ca nu cumva pasagerii săi se plâng că sunt aplatizați ca atâtea clătite în decolare, aterizări și întoarceri.

Un corp uman poate rezista la o încărcătură de forță de 2-3 G (de două până la trei ori mai mare decât Pământul) pentru un timp, mai ales în direcția înainte, dar nu așteptați ca un client cu plată mare să tolereze disconfortul de chiar 1 G mai mult de câteva minute. Cu toate acestea, astfel de accelerații ar putea fi inevitabile: pentru a zbura cu viteze hipersonice, avioanele s-ar putea baza pe specializări care îi fac pe porci nedemni la viteze mai mici; astfel, ar putea avea nevoie de rachete - și forțele G pe care le implică - pentru a atinge altitudinea și viteza de zbor [surse: NASA; Zuidema și colab.].

Cerințele unui avion hipersonic adevărat, cu atât mai puțin unul Mach 20, s-ar putea să nu funcționeze bine cu cerințele de confort și siguranță ale unui jet de pasageri. Cu toate acestea, dacă credeți că este vorba, vehiculele hipersonice vor conduce în curând cerul militar și civil.

In afara acestei lumi

Spaceflight are o relație specială cu zborul hipersonic. Unele dintre cele mai rapide zboruri neautorizate din istorie au fost capsulele de comandă Apollo, care au zburat la 33 de mile (53 de kilometri) altitudine și 24,600 mph (39,600 km / h), sau Mach 32,5, în timpul reintrării [surse: Fletcher].

Navele spațiale care intră în atmosfera altor planete au obținut viteze și mai rapide. Sonda Galileo a intrat în atmosfera lui Jupiter pe 21 septembrie 2003, la 216.000 km / h, la o altitudine de 1.000 km. Deși viteza de intrare a lui Galileo a depășit cu mult pe cea a lui Apollo, aceasta este echivalentă cu Mach 28. De ce? Viteza sunetului se referă la compresibilitatea și fluxul unui fluid, care este o funcție a temperaturii, presiunii și compoziției sale - în acest caz, o atmosferă cu hidrogen-heliu la o temperatură de aproximativ 800 K (980 F sau 527 C) [surse: Fletcher].

Hypersonic: Nu credeți Hype

Avioanele hipersonice de pasageri - și zborurile de o oră de la New York la Londra - sunt vândute de aproximativ 60 de ani. Întrebarea nu este dacă unele aeronave militare sau private vor atinge acest obiectiv, ci când - sau dacă - Joe și Jane Carryon vor face naveta pe una.

În discursul său din 1986 privind statul Uniunii, președintele Statelor Unite, Ronald Reagan, a cerut dezvoltarea unui „Orient Express”, un avion care ar putea să zboare de la New York la Tokyo în două-trei ore. Rockwell X-30 planificat, o linie de spațiu pentru pasageri cu o singură etapă în orbită (SSTO), a fost închis înainte de a ajunge la stadiul de prototip [sursa: Sanger].

Zborul supersonic s-ar putea întoarce, dar probabil nu în curând. În 2012, un concurent în curs de dezvoltare este sistemul Zero Emission Hypersonic Transportation (Zehst), creierul bazat pe alge-biocombustibil, al unei colaborări între EADS și Japonia, care intenționează să deruleze ambarcațiunile în jurul anului 2040 sau 2050 [surse: Jones; Perete]. Zehst va călători cu viteza și altitudinea dublă a Concorde, la un preț de bilet de aproximativ 6.000 € (8.500 USD) [sursa: Lichfield].

Dacă are succes, Zehst va transporta 50-100 de persoane între Paris și Tokyo în 2,5 ore (comparativ cu 11 actual) folosind trei sisteme de propulsie. Doi turbofani vor propulsa avionul într-o urcare abruptă în jurul lui Mach 0,8, după care două rachete vor prelua, accelerând vehiculul până la Mach 2,5 - suficient de rapid pentru ca rambetele să poată intra și să sporească avionul în jurul lui Mach 4. Apropierea acestuia destinație, avionul ar glisa înăuntru, cu turbofanii săi pornind din nou și să aterizeze sub putere [sursa: Perete].

Principalul concurent al Airbus, Boeing, și-a abandonat supersonicul Sonic Cruiser pentru a dezvolta subsonicul 787 Dreamliner, dar nu poți contoriza compania complet - în special având în vedere contractele sale militare, care o mențin ferm în jocul cu avioane de mare viteză. În ciuda recordului său de teste dodgy, tehnologia din spatele X-51A WaveRider al lui Boeing - care zboară pe propria undă de șoc și a rupt Mach 5 de mai multe ori - ar putea constitui baza pentru eventuale aplicații spațiale sau comerciale [surse: Bartkewicz; Boeing].

Între timp, compania aeronautică europeană HyperMach a anunțat SonicStar, un avion fără avânt sonic, proiectat să zboare de două ori mai rapid decât Concorde. Potrivit HyperMach, SonicStar va face o croazieră pe Mach 3.6 la o altitudine de 18.000 de metri (18300 de metri) și va transporta 10-20 de pasageri între New York și Dubai în două ore, 20 de minute. Compania consideră că poate ajunge avionul să zboare până în iunie 2021 [sursa: Jones].

Luând o abordare suborbitală, firma aerospațială XCOR din California lucrează la Lynx, o aeronavă comercială cu două locuri, proiectată pentru zboruri supersonice de mare altitudine. Dacă are succes, Lynx va face o croazieră la mai mult de 2.500 mph (4.000 km / h) până la o altitudine de 62 km (100 kilometri), apoi va coborî, reducând la minimum dragul atmosferic, fricțiunea și turbulențele supărătoare [sursa: Waldron].

Toate lucrurile avute în vedere, schimbul visului hipersonic pentru zbor hiperbolic ar putea avea sens practic.

„Concordski”

Deși Concorde stăpânește cerul supersonic în amintirile oamenilor, Tupolev Tu-144, construit din sovietică, a bătut-o la pumn ca primul avion de transport supersonic care a intrat vreodată în serviciul comercial. Concorde și-a depășit cu mult competitorul sovietic, cu toate acestea: în 1978, Tu-144 a întrerupt serviciul după 102 zboruri de pasageri, omorâți din cauza lipsei de rază a avionului și a numeroaselor sclipiri tehnice. NASA și Rusia au folosit ulterior un Tu-144 modificat ca laborator de zbor pentru studierea zborului supersonic [sursa: NASA].

Amestecul suborbital

Dream Chaser în curs de dezvoltare în februarie 2011

Dream Chaser în curs de dezvoltare în februarie 2011

Problema cu zborul rapid este că tulburările se pot propaga doar atât de rapid printr-un fluid, inclusiv prin aer. Abordează-te sau depășește viteza respectivă și este diferența dintre alunecarea printr-un bazin de apă și burta care se scurge din scufundarea înaltă. În loc să lupte cu o luptă atât de brutală, unii optează pentru a evita atmosfera în totalitate și pentru a face hamei suborbitale cu scădere spațială.

Avioanele spațiale - nave spațiale complet reutilizabile care zboară în spațiu sau atmosferă - și buncărurile comerciale de mare altitudine au reaparut odată cu creșterea industriei comerciale a zborurilor spațiale. În mod ideal, o astfel de ambarcațiune ar putea decola și ateriza de pe piste, dar, deocamdată, rămân vise. La fel cum modelele subsonice, supersonice și hipersonice funcționează cel mai bine în propriile regimuri de zbor, sistemele de propulsie și control atmosferice se diferențiază de cele care funcționează bine în spațiu. Având în vedere acest lucru, majoritatea desenelor se bazează pe un plan în două etape, fiind transportate în aer de un avion sau rachetă „navă-mamă” înainte de a da lovituri în sistemele lor de zbor.

De exemplu, compania lui Richard Branson, Virgin Galactic, intenționează să transporte pasageri până la marginea spațiului (în jur de 62 de mile sau 100 de kilometri) pe SpaceShipTwo, un planor de rachete de șase persoane de 60 de metri (18 metri), plonjat sub avion Ajunul Virgin. Când transportorul cu dublu fuselaj ajunge la 15.240 de metri (50.2 m), SpaceShipTwo se va separa, va zbura și va aluneca spre Terra după ce mai întâi a încetinit reintrarea acestuia printr-o tehnică specială de tracțiune „pene” [sursa: Chang]. Compania Branson a încheiat, de asemenea, un acord de cooperare cu Sierra Nevada Space Systems, pentru a acționa ca un dealer pentru rezervarea de zboruri spațiale la bordul navei sale de călători planificate, Dream Chaser [sursa: Chang].

Dream Chaser este o mini-navetă reutilizabilă bazată pe Bor-4, designul defunct al navei spațiale a Uniunii Sovietice. Se va lansa printr-o rachetă Atlas V și va ateriza ca un avion. Sierra Nevada intenționează să contracteze cu agențiile spațiale pentru a transporta până la șapte astronauți și încărcătură între Stația Spațială Internațională (ISS) și Pământ [sursa: Chang]. În august 2012, proiectul a primit 212,5 milioane de dolari din programul de capacitate integrată comercială de echipaj (CCiCap) de la NASA pentru a continua dezvoltarea [sursa: Sierra Nevada].

Avioanele spațiale ar putea avea nevoie de acei pasageri comerciali dacă nu pot face față concurenței pentru livrări de spațiu. Space Exploration Technologies Corp (SpaceX) a livrat marfă către ISS în octombrie 2012 folosind o abordare mai tradițională a rachetelor și a capsulelor. Orbital Sciences Corp, care a dezvoltat un plan spațial până când proiectul a pierdut finanțarea NASA, a adoptat o versiune nereutilizabilă a acestei metode pentru rulările sale de aprovizionare ISS planificate [sursa: Orbital].

Zborurile supertonice, hipersonice sau cu salariu ridicat pot fi valul viitorului, însă numai timpul va spune dacă - sau când - vor coborî de pe pământ.

Cel mai rapid și cel mai înalt

Toate aceste discuții despre viteza de rupere a aerului și altitudinea de periere a spațiului ar putea să vă lase să vă întrebați cât de mare sau cât de repede am plecat deja.

În noiembrie 2012, avioanele rachetei X-15 dețin recordul de viteză neoficial al lumii, 4.520 mph (7.274 km / h, un Mach hipersonic 6.7) și un record de altitudine neoficial, de 107.960 metri (354.200 metri) [surse: Darling; Fletcher; NASA]. X-15 a fost nepotul experimental al lui X-1 al lui Chuck Yeager, care a rupt prima dată bariera sonoră la Mach 1.06 (702 mph, sau 1.130 km / h) și este strămoș al navetei spațiale și al avioanelor spațiale moderne [sursa: Darling].

În ceea ce privește aeronavele cu respirație aeriană, Eldon W. Joersz a stabilit recordul de viteză, 2.193,17 km / h (3.529,56 km / h), într-un Lockheed SR-71 Blackbird la 28 iulie 1976 [sursa: FAI]. La 31 august 1977, pilotul sovietic Alexandr Fedotov a stabilit recordul de altitudine, urcând la 37.650 metri la 123.524 metri (MiG E-266M) [sursa: FAI].

Cărți de pe masă: nu-mi pot imagina un avion hipersonic care să poată transporta suficient de mulți pasageri pentru a face un model de afaceri demn; și nici nu pot concepe unul care să nu sperie luminile de zi din pasagerii săi de fiecare dată când zburau pe el. Cu toate acestea, oarecum ideea de hamei suborbitori - lansat în special de pe o navă-mamă a aeronavei - nu mă teme.

Poate cred că zborul în spațiu, chiar și pentru câteva minute, ar merita riscul. Este păcat că Virgin Galactic nu include o clasă de antrenori și, probabil, nu o va face niciodată; pentru acest punct de vedere, aș merge într-un portbagaj.

Sper că greșesc, dar pur și simplu nu pot vedea turismul spațial sau „naveta spațială” ca altceva decât un loc de joacă pentru bogați, dacă asta. Tragedia ei este, chiar dacă coborâse din pământ, fețele pasagerului lor vor rămâne probabil îngropate în BlackBerries pentru întreg zborul.

Ceea ce aduce un alt punct: în niciun moment din istorie nu am avut mai puțin de nevoie de călătorie și mai mult de nevoie de conservare a resurselor. Trăim într-o epocă de telecomunicații, teleconferințe și întâlniri virtuale, în care „timpul în față” este la un clic distanță. A noastră este, de asemenea, o perioadă de schimbare a mediului și de creștere a prețurilor la combustibil. În mod înțelept, designerii de avioane precum Zehst s-au concentrat pe tehnologii și combustibili mai ecologici, dar poate că banii ar putea fi cheltuiți mai bine în altă parte.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Un Ghid De Câmp Pentru Planete Extraterestre
Un Ghid De Câmp Pentru Planete Extraterestre

Ce Se Întâmplă Dacă Alexandru Cel Mare Și-Ar Lăsa Imperiul Unei Persoane?
Ce Se Întâmplă Dacă Alexandru Cel Mare Și-Ar Lăsa Imperiul Unei Persoane?

Căutarea Ancestrală Poate Enerva Rudele Vii
Căutarea Ancestrală Poate Enerva Rudele Vii

Specialiștii Avertizează Să Lase Bebelușii În Scaunul Auto
Specialiștii Avertizează Să Lase Bebelușii În Scaunul Auto

Real King
Real King "Lizard King", Numit Pentru Uși "Jim Morrison


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com