美國空軍研究實驗室（AFRL）與空軍科學研究院辦公室（AFOSR）剛剛宣布，其計劃在當地時間晚間，通過NASA Wallops 油管頻道，直播在弗吉尼亞州的火箭發射。本次任務的主角，是速度能夠達到6 馬赫的Bolt II 高超音速飛行系統，旨在向1960 年代以來的高超音速領域研究領導者（已故的）Michael Holden 博士致敬。

（圖自：AFRL）

據悉，通過Bolt II 實驗，空軍希望更好地了解邊界層的過渡和湍流—— 它們是導致在高超音速下大量熱量積聚的原因，也是風洞研究過程中眾所周知的一個難題。

本次高超音速飛行測試的結果，或極大地影響未來的高超音速飛行器設計—— 從高超音速武器、到潛在的高超音速客機。昆士蘭大學高超音速研究員Chris James 解釋稱：

當飛行器在空中移動時，其表面周圍會形成一層薄薄的空氣’邊界層’（Boundary Layer），並和飛行器一起拖著走。

在飛機的前緣，這個邊界層會呈現出一種平滑的’層流’（Laminar Flow）。但隨著邊界層向後延伸，它又會退化稱一種劇烈、混亂的湍流。

事實證明，這種湍流會在高超音速下產生巨大的阻力和熱量，而工程師們很難預測飛行器表面的層流與湍流之間的過渡將於何處發生。

結果就是，工程師們難以在設計上減少阻力和發熱，不清楚改在哪裡重點優化熱屏蔽、或在哪裡放置最敏感的組件。

Bolt II 測試團隊成員

在AFOSR 負責告訴空氣動力學項目的Sarah Popkin 博士在一份新聞稿中稱：

湍流會增加大部分區域的熱量，比如在飛行器的最前沿，同時特別集中於某個區域。我們不得不對內部電子設備等敏感組件提升警惕，以避免其受到熱量的影響。

而通過理解並預測與加熱相關的湍流效果，將有助於我們設計出更好的高超音速飛行器—— 熱量已是引發高超音速所有問題的一大根源。

在初期試飛過程中，Bolt 團隊已經折損了600 萬美元。由於火箭發射機制的問題，導致其未能如預期那樣達成高超音速。

之後，研究團隊展開了深入且詳盡的分析，因而我們預計Bolt II 測試將不會遇到同樣的問題。

Bolt II 已完成風洞測試

按照計劃，Bolt II 將使用兩級探空火箭（搭載400 多個傳感器和儀器），從NASA 位於弗吉尼亞州的Wallops 設施發射升空。

航空器設計有凹面和掃過式前緣，其中一面較為光滑（用以研究光滑表面的湍流和過渡）、另一面則相對離散粗糙（用於研究強製過渡和湍流）。

Bolt II 的飛行時間不到10 分鐘，其中一次實驗將達到6 馬赫的速度和281 公里（175 英里）的最高高度。然後翻轉並返回地球，以在下降過程的第二次實驗中達到5.5 馬赫的實驗速度。

而通過部署的大氣和平流層氣球，研究團隊可收集到航空器經過時的確切條件和相關數據。