IT之家7月17日消息,如果从国际空间站发射一个纸飞机,会发生什么情况?东京大学的研究人员通过模拟和超音速风洞实验,尝试解答这个问题。
来自东京大学的MaximilienBerthet和KojiroSuzuki两位研究员,并没有真正从空间站发射纸飞机,而是通过详细的模拟和超音速风洞实验来探索这一现象。相关研究成果于2025年7月3日发表在《宇航学报》上。
IT之家注:国际空间站位于距离地球约250英里(约402.3公里)的低地球轨道上,以大约每小时17500英里(约28164公里)的速度绕地球飞行,大约每90分钟环绕地球一圈。
研究核心是一个耦合的轨道-姿态-空气动力学模拟器,它模拟了从国际空间站发射,到再入大气层的完整飞行路径。模拟考虑了地球引力、空气阻力、旋转动力学以及下降过程中的热积累。
为了验证模拟结果,研究团队在马赫7的超音速风洞中,测试缩小比例(1:3)的模型,模型有一个纸质的鼻子和铝制的尾巴,测试中温度达到了650开尔文(376.8摄氏度)。
模拟显示,纸飞机最初保持稳定,以每小时17500英里速度飞行,直到距离地球75英里(约120.7公里)处,纸飞机才开始翻滚。此时,机头和翼尖出现烧焦的迹象,但并未完全损坏。
机头尖端明显弯曲,但部分恢复了形状。然而,纸飞机在56到68英里(约90.1到109.4公里)处因再入大气层的高温而燃烧,未能到达地面。
这项试验虽然看起来有点滑稽,但对未来太空任务,带来了新的见解。研究人员认为,超轻的纸质折纸结构可替代Mylar或Kapton等传统材料,这些纸质设备可用作小卫星的降解制动帆,或用于测量高层大气密度的轻量级实验。
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