초음속 속도에서, 항공기 표면 위로 흐르는 공기는 섭씨 수백 도의 온도에 도달하여 표면의 분자가 강하게 진동하게됩니다. 이 강렬한 진동은 분자를 함께 잡고있는 화학적 결합을 약화시켜 최종 이별로 이어집니다.
이 분자들이 분리 될 때, 그들은 반응성이 높은 상태로 들어가 주변 공기의 다른 분자와 다양한 화학 반응을 겪을 수 있습니다. 표면 재조합으로 알려진이 과정은 정상적인 조건 하에서 안정적이지 않을 수있는 새로운 화학 종의 형성으로 이어질 수 있습니다.
이 현상에서 발생하는 특정 과제 중 일부는 다음과 같습니다.
1. 재료 분해 : 항공기 표면에서 발생하는 화학 반응은 건축에 사용 된 재료를 분해하여 강도와 무결성을 손상시킬 수 있습니다. 이 분해는 항공기의 구조적 구성 요소를 약화시켜 잠재적으로 치명적인 실패를 초래할 수 있습니다.
2. 공기 역학적 성능 상실 : 표면 반응은 항공기 표면의 공기 역학적 특성을 변경하여 리프트 및 드래그 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 이로 인해 안정성과 기동성이 줄어들어 조종사가 항공기를 제어하기가 더 어려워집니다.
3. 유해 가스의 형성 : 초음속 비행 중에 발생하는 일부 화학 반응은 산화 질소 (NO) 및 이산화 질소 (NO2)와 같은 유해한 가스를 방출 할 수 있습니다. 이 가스는 승무원과 승객 모두에게 건강 위험을 초래할 수 있으며 대기 오염에 기여할 수 있습니다.
4. 혈장 생성 : 매우 높은 온도와 압력에서 반응 가스는 이온화 상태에 도달하여 혈장을 형성 할 수 있습니다. 이 플라즈마는 항공기의 전자 시스템을 방해하여 잠재적으로 오작동과 제어 상실을 유발할 수 있습니다.
이러한 과제를 해결하기 위해 항공 우주 엔지니어는 고온 및 화학 반응에 내성이있는 고급 재료 사용, 열 관리 시스템 개발 및 항공기 설계 최적화를위한 공기 역학적 난방 효과를 최소화하는 것과 같은 다양한 전략을 사용합니다.
