Гиперскорость — это очень высокая скорость , примерно более 3000 метров в секунду (11 000 км/ч, 6700 миль в час, 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 сверхскоростном воздействии. Экстремальная сверхскорость приводит к испарению ударника и мишени. Для конструкционных металлов гиперскорость обычно считается более 2500 м/с (5600 миль в час, 9000 км/ч, 8200 футов/с или 7,3 Маха). Метеоритные кратеры также являются примерами сверхскоростных ударов.
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 удары на сверхскорости (например, космического мусора или атакующего снаряда ) могут привести к чему угодно — от незначительной деградации компонентов до полного разрушения космического корабля или ракеты. Ударник, а также поверхность, с которой он сталкивается, могут подвергаться временному разжижению . В процессе удара могут возникнуть плазменные разряды, которые могут помешать работе электроники космического корабля.
Гиперскорость обычно возникает во время метеорных потоков и входов в глубокий космос, как это осуществлялось во время программ «Зонд» , «Аполлон » и «Луна» . Учитывая внутреннюю непредсказуемость времени и траекторий метеоров, космические капсулы являются основной возможностью сбора данных для изучения материалов теплозащиты на сверхскорости (в этом контексте гиперскорость определяется как превышающая скорость убегания ). Учитывая редкость таких возможностей наблюдения с 1970-х годов, повторные входы в атмосферу капсулы возврата образцов «Генезис» и звездной пыли (SRC), а также недавний вход в атмосферу SRC «Хаябуса» породили кампании по наблюдению, в первую очередь в Исследовательском центре Эймса НАСА .
Столкновения на сверхскоростных скоростях можно изучать, изучая результаты естественных столкновений (между микрометеоритами и космическими кораблями или между метеоритами и планетарными телами) или выполнять в лабораториях. В настоящее время основным инструментом для лабораторных экспериментов является легкогазовая пушка , но в некоторых экспериментах использовались линейные двигатели для ускорения снарядов до сверхскорости. Свойства металлов при сверхскорости были интегрированы в оружие, такое как пенетратор, сформированный взрывом . Испарение при ударе и разжижение поверхностей позволяют металлическим снарядам, образовавшимся под действием сверхскоростных сил, проникать в броню транспортного средства лучше, чем обычные пули.
НАСА изучает воздействие моделируемого орбитального мусора в Лаборатории удаленных испытаний гиперскорости (RHTL) испытательного центра Уайт-Сэндс . [2] Объекты меньше мяча для софтбола не могут быть обнаружены радаром. Это побудило конструкторов космических кораблей разработать щиты для защиты космических кораблей от неизбежных столкновений. В RHTL удары микрометеороидов и орбитального мусора (MMOD) моделируются на компонентах и щитах космических кораблей, что позволяет разработчикам тестировать угрозы, создаваемые растущей средой орбитального мусора, и развивать технологию защиты, чтобы оставаться на шаг впереди. В RHTL четыре двухступенчатые легкогазовые пушки запускают снаряды диаметром от 0,05 до 22,2 мм со скоростью до 8,5 км/с.
По данным армии США , гиперскорость может также относиться к начальной скорости системы вооружения, причем точное определение зависит от рассматриваемого оружия. При обсуждении стрелкового оружия начальная скорость 5000 футов/с (1524 м/с) или выше считается сверхскоростью, тогда как для танковых пушек начальная скорость должна соответствовать или превышать 3350 футов/с (1021,08 м/с), чтобы считаться сверхскоростью. а порог для артиллерийских пушек составляет 3500 футов/с (1066,8 м/с). [4]