Гиперскорость — очень высокая скорость , приблизительно более 3000 метров в секунду (11 000 км/ч, 6700 миль/ч, 10 000 футов/с или 8,8 Маха ). В частности, гиперскорость — это скорость настолько высокая, что прочность материалов при ударе очень мала по сравнению с инерционными напряжениями. [1] Таким образом, металлы и жидкости ведут себя одинаково при ударе на гиперскорости. Удар при экстремальной гиперскорости приводит к испарению ударника и цели. Для конструкционных металлов гиперскорость обычно считается более 2500 м/с (5600 миль/ч, 9000 км/ч, 8200 футов/с или 7,3 Маха). Метеоритные кратеры также являются примерами ударов на гиперскорости.
Термин «гиперскорость» относится к скоростям в диапазоне от нескольких километров в секунду до нескольких десятков километров в секунду. Это особенно актуально в области исследования космоса и военного использования космоса, где гиперскоростные удары (например, космическим мусором или атакующим снарядом ) могут привести к чему угодно: от незначительной деградации компонентов до полного уничтожения космического корабля или ракеты. Ударник, а также поверхность, с которой он сталкивается, могут подвергнуться временному разжижению . Процесс удара может генерировать плазменные разряды, которые могут мешать работе электроники космического корабля.
Гиперскорость обычно возникает во время метеоритных дождей и возвращения в глубокий космос, как это было во время программ Зонд , Аполлон и Луна . Учитывая внутреннюю непредсказуемость времени и траекторий метеоров, космические капсулы являются основными возможностями сбора данных для изучения теплозащитных материалов на гиперскорости (в этом контексте гиперскорость определяется как скорость, превышающая скорость убегания ). Учитывая редкость таких возможностей наблюдения с 1970-х годов, возвращения Genesis и Stardust Sample Return Capsule (SRC), а также недавнее возвращение Hayabusa SRC породили кампании по наблюдению, в первую очередь в Исследовательском центре Эймса НАСА .
Гиперскоростные столкновения можно изучать, изучая результаты естественных столкновений (между микрометеоритами и космическими аппаратами или между метеоритами и планетарными телами), или их можно проводить в лабораториях. В настоящее время основным инструментом для лабораторных экспериментов является газовая пушка , но в некоторых экспериментах для ускорения снарядов до гиперскорости использовались линейные двигатели . Свойства металлов на гиперскорости были интегрированы с оружием, таким как взрывной пенетратор . Испарение при ударе и разжижение поверхностей позволяют металлическим снарядам, образованным под действием гиперскоростных сил, пробивать броню транспортного средства лучше, чем обычные пули.
NASA изучает эффекты имитированного орбитального мусора в Удаленной гиперскоростной испытательной лаборатории White Sands Test Facility (RHTL). [2] Объекты размером с софтбольный мяч не могут быть обнаружены радаром. Это побудило конструкторов космических аппаратов разработать щиты для защиты космических аппаратов от неизбежных столкновений. В RHTL моделируются удары микрометеороидного и орбитального мусора (MMOD) по компонентам и щитам космических аппаратов, что позволяет конструкторам тестировать угрозы, создаваемые растущей средой орбитального мусора, и развивать технологию щитов, чтобы оставаться на шаг впереди. В RHTL четыре двухступенчатые легкогазовые пушки выбрасывают снаряды диаметром от 0,05 до 22,2 мм (от 0,0020 до 0,8740 дюйма) до скоростей до 8,5 км/с (5,3 мили/с).
Согласно данным армии США , гиперскорость может также относиться к начальной скорости снаряда системы вооружения, [4] с точным определением, зависящим от рассматриваемого оружия. При обсуждении стрелкового оружия начальная скорость снаряда 5000 футов/с (1524 м/с) или больше считается гиперскоростью, в то время как для танковых пушек начальная скорость снаряда должна соответствовать или превышать 3350 футов/с (1021,08 м/с), чтобы считаться гиперскоростью, а порог для артиллерийских пушек составляет 3500 футов/с (1066,8 м/с). [5]