突破音障

战斗机、太空火箭和流星有什么共同之处呢？它们的飞行速度均超越了声速！然而，科学家们是如何研究在超音速状态下所发生的种种现象呢？他们通过实验来模拟高速飞行时的极端环境条件。 Busch Group 的真空技术在这些实验中扮演着不可或缺的重要角色。

当火箭飞向太空时，由于快速加速，其速度会达到超音速级别。这种加速会对航天器施加巨大的作用力。因此，构成火箭的每个组件和材料都必须事先经过测试，以确保其能够承受这些作用力。这些测试不仅可以确保宇航员能够在太空中安全航行，还能助力未来的航空航天领域朝着更加高效、环保的方向发展。可是，要怎样在地面上模拟出这些极端条件呢？答案是高速风洞。高速风洞借助压力与真空之间的相互作用来模拟太空中的极端飞行状况。在风洞的一端设有一个或多个大型蓄压管，空气在其中被压缩储存。而在风洞的另一端，则是一个由真空泵抽至真空状态的真空容器。实验的具体操作就在这两者之间的测量段内展开。

将高超音速技术带入现实世界

在测量段内，研究人员会放置飞机模型、传感器或材料样本，以观察它们与超声速气流之间的相互作用。他们所收集的数据能够帮助工程师改进设计，提高未来飞机与航天器的安全性、运行效率以及可持续性。在进行测试时，打开通向蓄压管的阀门，此时会产生流入蓄压管的稀释波，推动蓄压管内的空气高速流向喷嘴。借助蓄压管与真空容器间的压差及特殊构型的超声速喷嘴，测量段内形成超音速气流。这种气流的速度能够达到声速的七倍之多，也就是超过 8,600 km/h，比 F1 赛车快二十倍！

超声速气流背后的秘密：真空

Busch Group 生产的真空泵是实现高速气流加速和减速的关键。这些真空泵能够在位于测量站末端的真空容器内营造出必要的真空环境条件，从而高效地形成所需的压差。倘若没有真空泵的助力，要想达到所需的压力比，就必须在技术层面付出更多的努力。在测试过程中，来自蓄压管的空气被收集至真空容器中，随后以常压排出。