超音速では、航空機の表面上を流れる空気は数百度の温度に達する可能性があり、表面の分子が激しく振動します。この激しい振動は、分子を一緒に保持する化学結合を弱め、最終的な分裂につながります。
これらの分子がバラバラになると、高反応状態に入り、周囲の空気中の他の分子とさまざまな化学反応を起こす可能性があります。表面再結合として知られるこのプロセスは、通常の条件下では安定しない可能性のある新しい化学種の形成につながる可能性があります。
この現象から生じる特定の課題のいくつかは次のとおりです。
1。物質分解： 航空機の表面で発生する化学反応は、その構造に使用される材料を分解し、その強さと完全性を損なう可能性があります。この劣化は、航空機の構造成分を弱める可能性があり、潜在的に壊滅的な失敗につながる可能性があります。
2。空力性能の喪失： 表面反応は、航空機の表面の空力特性を変化させ、揚力と抗力の特性に影響を与える可能性があります。これにより、安定性と操縦性が低下する可能性があり、パイロットが航空機を制御することがより困難になります。
3。有害なガスの形成： 超音速飛行中に起こる化学反応のいくつかは、一酸化窒素（NO）や二酸化窒素（NO2）などの有害なガスを放出する可能性があります。これらのガスは、乗組員と乗客の両方に健康上のリスクをもたらし、大気汚染に寄与する可能性があります。
4。血漿生成： 極端に高い温度と圧力で、反応ガスはイオン化状態に達し、血漿を形成します。このプラズマは、航空機の電子システムを妨害し、誤動作や制御の喪失を引き起こす可能性があります。
これらの課題に対処するために、航空宇宙エンジニアは、高温や化学反応に耐える高度な材料の使用、熱を管理するための熱保護システムの開発、空力加熱効果を最小限に抑えるための航空機設計の最適化など、さまざまな戦略を採用しています。
