美国西南研究院的工程师正在推进研究人员对高超音速飞行的了解。在圣安东尼奥总部进行的一系列测试阐明了未来飞机可能经历的超过声速10倍飞行的条件。
主要研究人员尼古拉斯·J·穆施克博士说：“ 高超音速被定义为高于声音速度的5倍或大于5马赫。 当物体以这种速度飞行，空气会在飞行器周围发生化学分解。其中产生的冲击波比太阳表面还要热。从本质上讲，飞行器在这种奇特的化学环境中飞行，导致通过它的任何物体产生加热，熔化并与空气发生化学反应。”
由于该环境是如此独特，因此重新创建现实的飞行条件以测试飞行器的超音速飞行是一个挑战。风洞可以满足某些条件，但不能复制高超音速飞行器在实际飞行环境中会遇到的化学作用。穆施克博士和他的同事利用西南研究院的二级轻气炮系统模拟高超音速飞行条件。
二级轻气炮系统旨在产生高达每秒7公里（15660 mph）的极高速度。该系统本身长22米，通常用于研究弹道学。
美国西南研究院工程师使用二级轻气炮系统以10马赫至15马赫的速度推进物体，研究高超音速飞行条件将如何影响各种材料和几何形状。从飞行的物体上剥离下来的材料非常热，会发光，从而可以在飞行中对物体进行拍照。
穆施克博士说：“这里的目标是研究空气动力学如何对这种极端激烈的化学环境做出反应。”
穆施克博士和他的同事们正在努力了解这些实验飞行如何复制全尺寸飞行器所经历的真实高超音速飞行条件。之所以能够做到这一点，是因为二级轻气炮的飞行范围可以模仿大范围的飞行高度，同时还可以提供听觉上和化学上原始的飞行环境。
这项研究证明，通过在不同的等效飞行高度上飞行各种形状的小物体，研究人员可以观察到由于湍流边界层过渡和复杂的冲击波相互作用，而在全尺寸飞行器上产生的强烈热量和车辆材料损失。
穆施克博士说：“我们不只是展示一种新颖的研究能力，这项研究将帮助我们解决与超音速飞行相关的物质问题，这是迈向未来技术的第一步。”
美国西南研究院是美国 历史 最悠久、规模最庞大的独立非营利性质应用技术研发机构，总部位于美国得克萨斯州圣安东尼奥，由美国石油业大亨汤姆·斯利克在1947年所创立。西南研究院在众多科学领域中享有较高的国际声誉，为工业界和政府机构提供各类科研开发、工程和试验技术咨询服务。应用多学科的综合途径来解决科学和应用技术中各种复杂的问题。其下属的11个研究所拥有雇员3000多名，研发领域涉及化学工业、航天电子及信息工程、数据自动化、应用物理、空间技术与工程、机械与材料工程等各个学科，并在美国各地、中国和英国设有办事处。