速度の壁、熱の壁 | 熱のことなら-【熱闘ブログ】

2016/11/25

速度の壁、熱の壁

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こんにちは、東京支店の木田です。

さてさて、移動手段は時代とともに高速化してます。
陸路であれば特急電車が新幹線に、そしてリニアへと変わりつつあります。
そして空路という選択肢も出てきています。

高速化する中で必要な要素として「速度」があります。

航空機は時速800~900km/hと言われています。
戦闘機になるとマッハ1、つまり音速である約340m/s(時速1224km/s)を超えます。

音速であるマッハを超えるためには


まず最初に「音の壁」があります。
音速に近づくことで圧縮された空気による造波抵抗の急激などの影響で様々な問題が生じます。
その一つ一つの問題を解決することで「音の壁」を超え、現在はマッハを超える速度を出すことができるようになりました。

そして次に現れるのが「熱の壁」です。

マッハ3を超えると圧縮されることによって空気が高温になり、その熱によって機体が350℃にもなってしまうそうです。
その結果、速度を高めるために使われる軽量のアルミニウム合金などの使用限界温度を超えてしまいます。

また熱による影響は多岐に亘り、耐熱性の高い材料にした場合、重量が重い、加工性が悪い、熱膨張が激しい、
内部の電子機器にも断熱を要するなど様々な影響を及ぼしました。

従って現在の航空機ではマッハ3を超えるのはほとんど実現化されていないそうです。

いつかはより技術が発達し「熱の壁」を打ち破る時がくるのでしょうか?
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