Hypervelocity - Hypervelocity

„Energetický záblesk“ nárazu hypervelocity během laboratorní simulace toho, co se stane, když kousek orbitální suti zasáhne kosmickou loď na oběžné dráze

Dopad hyperrychlosti

Hypervelocity je velmi vysoká rychlost , přibližně přes 3 000 metrů za sekundu (11 700 km / h, 10 000 ft / s nebo Mach 8,8). Hypervelocity je zejména rychlost tak vysoká, že pevnost materiálů při nárazu je ve srovnání se setrvačnými napětími velmi malá . Tak, kovy a kapaliny chovají podobně při nárazu hyperrychlých. Extrémní výsledky hyperrychlých v odpařování části nárazového a cíle. U konstrukčních kovů je hypervelocity obecně považována za vyšší než 2 500 m / s (5 600 mph, 9 000 km / h, 8 200 ft / s nebo Mach 7,3). Krátery meteoritů jsou také příklady dopadů hypervelocity.

Přehled

„Hypervelocity“ označuje rychlosti v rozmezí od několika kilometrů za sekundu do několika desítek kilometrů za sekundu. To je zvláště důležité v oblasti průzkumu vesmíru a vojenského využití vesmíru, kde dopady hypervelocity (např. Vesmírnými úlomky nebo útočící střelou ) mohou mít za následek cokoli od degradace menších složek až po úplné zničení kosmické lodi nebo střely. Nárazové těleso, stejně jako povrch, na který narazí, může dočasně zkapalnit . Proces nárazu může generovat výboje plazmy , které mohou interferovat s elektronikou kosmické lodi.

Hypervelocity se obvykle vyskytují během meteorických rojů a návratů do hlubokého vesmíru, jak se provádí během programů Zond , Apollo a Luna . Vzhledem k vnitřní nepředvídatelnosti načasování a trajektorií meteorů jsou vesmírné kapsle hlavními příležitostmi pro shromažďování dat pro studium materiálů tepelné ochrany při hypervelocity (v této souvislosti je hypervelocity definována jako větší než úniková rychlost ). Vzhledem k vzácnosti takových pozorovacích příležitostí od 70. let 20. století se reentries Genesis and Stardust Sample Return Capsule (SRC) a nedávný reentry Hayabusa SRC objevily pozorovací kampaně, zejména v Ames Research Center NASA .

Hyperrychlých kolize mohou být studovány zkoumáním výsledků přirozeně se vyskytujících kolizí (mezi mikrometeoritů a kosmických lodí , nebo mezi meteority a planet), nebo mohou být prováděny v laboratořích. V současné době je primárním nástrojem pro laboratorní experimenty zbraň lehkého plynu , ale některé experimenty používaly lineární motory k urychlení projektilů na hypervelocity. Vlastnosti kovů pod hypervelocity byly integrovány do zbraní, jako je explozivně vytvořený penetrátor . Odpařování při nárazu a zkapalnění povrchů umožňuje kovovým projektilům vytvořeným pod hyperrychlostními silami proniknout do brnění vozidla lépe než běžné kulky.

NASA studuje účinky simulovaných orbitálních úlomků ve White Sands Test Facility Remote Hypervelocity Test Laboratory (RHTL). Na radaru nelze detekovat objekty menší než softball. To přimělo konstruktéry kosmických lodí k vývoji štítů na ochranu kosmických lodí před nevyhnutelnými srážkami. Na RHTL jsou simulovány dopady mikrometeoroidů a orbitálních úlomků (MMOD) na součásti a štíty kosmických lodí, což umožňuje konstruktérům testovat hrozby, které představuje rostoucí prostředí orbitálních úlomků, a vyvíjet technologii štítu, aby zůstali o krok napřed. Na RHTL pohánějí čtyři dvoustupňové lehké plynové zbraně střely o průměru 0,05 mm až 22,2 mm na rychlosti až 8,5 km / s.

Události rychlého návratu

Další definice hypervelocity

Podle armády Spojených států může hypervelocity také odkazovat na úsťovou rychlost zbraňového systému, přičemž přesná definice závisí na dané zbrani. Když diskutujeme o ručních palných zbraních, je úsťová rychlost 5 000 ft / s (1524 m / s) nebo vyšší považována za rychlou rychlost, zatímco u tankových děl musí úsťová rychlost splňovat nebo přesahovat 3 350 ft / s (1021,08 m / s), aby byla považována za rychlou rychlost a prahová hodnota pro dělostřelecká děla je 1066,8 m / s.

Viz také

• 2009 srážka satelitu
• Hypervelocity hvězda
• Penetrátor kinetické energie
• Konečná rychlost
• Nadzvukový
• Hloubka nárazu # Newtonova aproximace pro hloubku nárazu

Reference