Quân đội Mỹ vừa tiến hành thử nghiệm đặc biệt nhằm nghiên cứu tác động của mưa đối với các phương tiện bay ở tốc độ siêu vượt âm.
Cuộc thử nghiệm được thực hiện ngày 11/12 tại Cơ sở Nghiên cứu Khí động học (Aerophysics Research Facility – ARF) thuộc Bộ Tư lệnh Phòng thủ Không gian và Tên lửa Mỹ.
Đây là lần thử thứ 3 trong chuỗi nghiên cứu, đánh dấu bước tiến quan trọng khi lần đầu tiên sử dụng loại đạn phi cầu để nâng cao độ chính xác trong mô phỏng hệ thống siêu vượt âm dưới điều kiện thời tiết thực tế.
ARF đã phát triển một hệ thống mô phỏng “trường mưa” nhân tạo, tạo ra các dòng giọt nước được kiểm soát bằng kim rỗng và bể chứa, sắp xếp chính xác để nằm trên quỹ đạo bay của vật thể.
Hệ thống này cho phép điều chỉnh kích thước giọt, khoảng cách và số lượng dòng giọt, từ đó tái hiện nhiều điều kiện mưa khác nhau. Mục tiêu là thu thập dữ liệu chi tiết về cách các phương tiện siêu vượt âm phản ứng khi xuyên qua mưa ở tốc độ cực cao.
Trong thử nghiệm, ARF sử dụng khẩu súng khí nhẹ đường kính 254 mm – được coi là khẩu súng nhanh nhất của Quân đội Mỹ. Nó có khả năng bắn vật thể đường kính khoảng 15 cm với tốc độ 3 km/giây.
Ngoài ra, các vật thể nhỏ hơn, đường kính khoảng 7 cm, có thể đạt tốc độ trên 6 km/giây. Những tốc độ này tương ứng khoảng Mach 8 đến Mach 10, tức gấp nhiều lần tốc độ âm thanh.
Ở 2 thử nghiệm trước, nhóm nghiên cứu đã bắn các quả cầu nylon kích thước tương đương quả bóng chày với tốc độ gần Mach 8, xuyên qua nhiều trường mưa nhân tạo.
Mục tiêu ban đầu là kiểm tra và làm quen với các hệ thống chụp ảnh tốc độ cao và thiết bị quang học mới phát triển. Kết quả cho thấy các phương pháp ghi hình đã hoạt động ổn định, cung cấp dữ liệu chất lượng cao.
Trong lần thử thứ 3, thay vì dùng quả cầu, nhóm đã sử dụng vật thể có mũi hình nón. Hình dạng này giúp mô phỏng chính xác hơn phản ứng khí động học của các phương tiện siêu vượt âm thực tế.
Hình ảnh tốc độ cao ghi lại cảnh mũi nón va chạm với dòng giọt nước ở tốc độ khoảng Mach 10, tạo ra dữ liệu quý giá cho việc xây dựng mô hình.
Quy trình thử nghiệm được tiến hành nghiêm ngặt: từ khâu thiết kế thí nghiệm theo yêu cầu khách hàng, lắp đặt hệ thống, đến khâu bắn thử. Trong lúc bắn, nhân viên được bảo vệ sau lớp bê tông dày, và tiếng nổ phát ra chỉ ở mức nhỏ, không phải vụ nổ lớn. Sau đó, nhóm tập trung xử lý dữ liệu, vệ sinh thiết bị và chuẩn bị cho các cấu hình tiếp theo.
ARF nhấn mạnh nhiệm vụ của họ là cung cấp dữ liệu khí động học siêu vượt âm, dữ liệu vật lý va chạm ở tốc độ cực cao và dữ liệu hiệu suất hệ thống vũ khí cho các chương trình nghiên cứu của Bộ Quốc phòng.
Việc mở rộng khối lượng dữ liệu thực nghiệm sẽ giúp các nhà thiết kế vũ khí và phương tiện siêu vượt âm có cơ sở kỹ thuật chính xác hơn.
Thử nghiệm này chứng minh khả năng tái hiện điều kiện khắc nghiệt mà phương tiện siêu vượt âm phải đối mặt khi bay qua mưa.
Kết quả sẽ góp phần cải thiện mô hình dự đoán, nâng cao độ tin cậy của các hệ thống siêu vượt âm trong thực tế, đồng thời mang lại lợi ích trực tiếp cho lực lượng tác chiến khi có thêm công cụ và thông tin đã được kiểm chứng.
