Arxiu del dimecres, 1/10/2014

Velocitat extrema

dimecres, 1/10/2014

Aquests dies hi ha algunes paraules que han guanyat un cert protagonisme per fets polítics que han estat qualificats de “supersònics” i també de “hipersònics”. Com que aquí no entrem massa en política, vaig pensar que era un bon moment per fer un parèntesi en la tempesta informativa i esbrinar quina diferència hi havia entre supersònic i hipersònic.

La velocitat supersònica semblaria que no té cap secret. Parlem de supersònic quan alguna cosa (normalment un avió o un coet) es desplaça més de pressa que la velocitat del so (340 m/seg o mach 1). Per sota parlaríem de velocitat subsònica, que va entre estar aturat i el mach 1. A la pràctica, però hi ha algun matís i la barrera no està tan precisament delimitada.

Hi ha una zona entre mach 0,8 i mach 1,2 que es considera velocitat transònica. El motiu és que els fluxos d’aire i les turbulències que es generen al voltant de l’avió poden agafar velocitats relatives supersòniques abans que el mateix avió. El resultat és que els fenòmens físics que els enginyers han de respondre són particulars i específics d’aquesta franja de velocitats.

Quan superem aquesta velocitat, un avió fes desplaça a velocitats supersòniques i haurà de tenir un disseny particular per afrontar els efectes en la seva estructura del flux d’aire a velocitat tan elevada. A més, la quantitat de combustible que gastarà serà molt gran perquè el fregament amb l’aire cada vegada serà més important.

Però quan ens acostem a mach 5 les coses tornen a canviar i passem a parlar de velocitats hipersòniques. No és estrany ja que parlem de velocitats que superen els 6000 km/h. Els fenòmens de fregament, de pressió i de turbulències que es generen entre la nau i l’aire són tan extrems que l’aire deixa de comportar-se com un gas normal i passa a tenir propietats diferents. Per exemple, el fregament fa que arribi a temperatures on comença a comportar-se com un plasma, un estat de la matèria en el que les molècules es dissocien i el seu comportament segueix unes lleis diferents de les de un gas normal.

Naturalment, ja no hi ha gaires materials que permetin anar a aquestes velocitats sense fondre’s. I encara menys quan parlem de la zona “hipersònica-alta” més enllà de mach 10. A més de 12.000 km/h el principal maldecap dels enginyers és la tremenda calor generada. Però encara pitjor. Com que els àtoms queden ionitzats, alguns com l’oxigen esdevenen molt reactius i “oxiden” qualsevol material. Per això, quan les naus espacials fan la reentrada a l’atmosfera, arribant en ocasions a mach 25, necessiten escuts tèrmics protectors que es destrueixen en el procés però que salvaguarden la nau. I per això el transbordador espacial sempre tenia problemes amb les llosetes tèrmiques que feien de capa protectora.

De fet, poques coses es mouen a velocitats hipersòniques. Els exèrcits intenten desenvolupar míssils i avions hipersònics que permetin atacar a qualsevol indret del món en pocs minuts, però de moment encara tenen força problemes per sortir-se’n. I en termes d’avions comercials, resultarien tan cars que difícilment serien rendibles. De fet, no van ser-ho els vols supersònics com el Concorde, dons els hipersònics encara menys.

I ben mirat, tampoc està malament agafar-se les coses amb una mica més de calma.

(Tot i així no em resisteixo a pensar com es deu catalogar la velocitat de resposta que ha mostrat l’acceptació a tràmit per part del Tribunal Constitucional del recurs contra la consulta del 9N i la consegüent suspensió de la campanya. Però considerant que alguns recursos semblaven preparats “abans” de la presentació de la llei, ja entrem en el món de les velocitats WARP i del motor FTL. Clarament els adjectius supersònic i hipersònic queden curts.)