जब उड़ान की गति मैक 5 से अधिक हो जाती है, तो हाइपरसोनिक विमान को 2200°C (4000°F) से अधिक उच्च तापमान का सामना करना पड़ेगा। विमान को उच्च तापमान के प्रभाव से कैसे बचाएं? आरटीएक्स टेक्नोलॉजी रिसर्च सेंटर का मानना है कि इसका उत्तर उन्हें पसीना बहाना है।
1947 में ध्वनि अवरोधक टूटने के बाद से हाइपरसोनिक उड़ान से विमानन उद्योग में अभूतपूर्व क्रांति आने की उम्मीद है। हालांकि, सुपरसोनिक से हाइपरसोनिक गति तक जाना सबसोनिक से सुपरसोनिक गति तक जाने की तुलना में अधिक चुनौतीपूर्ण साबित हुआ है।
सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक ध्वनि की गति से पांच गुना से अधिक गति से यात्रा करने वाले विमान द्वारा उत्पन्न होने वाली भारी मात्रा में गर्मी है। इन तापमानों पर, सबसे विदेशी सामग्री को छोड़कर सभी पिघल जाएंगी या अनुपयोगी हो जाएंगी। इसका मतलब यह है कि हाइपरसोनिक वाहन की सटीक रूप से डिज़ाइन की गई और मशीनीकृत लाइनें, विशेष रूप से अग्रणी किनारा, जल्दी से गोल और विकृत हो सकता है, जिससे वाहन की वायुगतिकी पूरी तरह से बदल जाती है।
इससे बचने का स्पष्ट तरीका विमान की त्वचा को ठंडा करना है। दुर्भाग्य से, पारंपरिक प्रणालियों के लिए, इसका मतलब अतिरिक्त वजन और जटिलता है, जो इंजीनियरों को विशेष रूप से पसंद नहीं है।
एक विकल्प के रूप में, DARPA अनुबंध के तहत RTX, हाइपरसोनिक वाहनों को ठंडा करने के लिए उसी तंत्र का उपयोग करने पर विचार कर रहा है जिसका उपयोग हम पसीना बहाकर करते हैं।
विचार यह है कि एक हाइपरसोनिक वाहन के अग्रणी किनारे पर माइक्रोचैनलों का एक नेटवर्क स्थापित किया जाए जो मानव पसीने की ग्रंथियों के समान त्वचा की सतह पर तरल पदार्थ पहुंचाएगा। जब तरल त्वचा की सतह तक पहुंचता है, तो यह वाष्पित हो जाता है, जिससे गर्मी दूर हो जाती है। इस तरह, विमान अपने वायुगतिकीय प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए पर्याप्त शीतलन क्षमता बनाए रखता है।
आरटीएक्स टेक्नोलॉजी रिसर्च सेंटर के प्रोजेक्ट टीम लीडर जॉन शेरोन के अनुसार, उन्होंने क्रेडिट कार्ड के आकार की पच्चर के आकार की परीक्षण वस्तु बनाने के लिए पूर्वानुमानित मॉडलिंग और उन्नत माइक्रो-फैब्रिकेशन तकनीक का उपयोग किया। इसे पहले एक बड़े "क्रीम पुडिंग टॉर्च" के रूप में वर्णित बर्नर पर रखा जाता है, और फिर गैस को उच्च तापमान और उच्च गति तक गर्म करने और विस्तारित करने के लिए एक इलेक्ट्रिक आर्क का उपयोग किया जाता है जो हाइपरसोनिक उड़ान स्थितियों का अधिक बारीकी से अनुकरण करता है।
अगला कदम प्रौद्योगिकी में सुधार करना, स्वेट चैनल को छोटा बनाना और परीक्षण वस्तु को पूर्ण पैमाने पर हाइपरसोनिक वाहन के पैमाने तक बढ़ाना होगा। यदि तकनीक सफल साबित होती है, तो यह अन्य समस्याओं पर भी लागू हो सकती है, जैसे गैस टरबाइन ब्लेड की सुरक्षा।
शेरोन ने कहा, "जब आप ध्वनि की गति से पांच गुना से अधिक गति से उड़ते हैं, तो तापमान एक सेकंड के एक अंश में बहुत तेज़ी से बढ़ जाता है।" "मॉडलिंग में शामिल टीम के सदस्यों ने यह अनुमान लगाने में बहुत अच्छा काम किया कि परीक्षण नमूने कितने समय तक जीवित रहेंगे।"