Paano Ang Teknolohiyang Hipersonikong Paglipad Ay Lumilipat Mula Sa Laboratoryo Patungo Sa Kalangitan

Isipin mo na maaari kang lumipad mula sa isang bahagi ng mundo patungo sa isa pa sa loob ng isang oras, sa halip na tumagal ng buong araw. Hindi ba ito kapanapanabik? 

Bagaman maaaring pakiramdam ito na pangarap lamang, malapit na itong maging posible sa hindi kalayuang hinaharap habang isang bagong pag-aaral ang nagdadala ng mga hipersonikong paglipad sa isa pang malaking hakbang papalapit sa katotohanan.

Inilathala sa Nature Communications, tinatalakay ng pag-aaral ang isang pagsusulong sa pag-unawa ng hipersonikong turbulence¹ na maaaring baguhin ang mahabang biyahe.

Pagdating sa mga hipersonikong paglipad, ang disenyo ng eroplano ay kritikal sa tagumpay nito. Upang magdisenyo ng ganitong mataas na bilis na sasakyan, mahalagang tumpak na mahulaan ang aerodynamic drag at heat transfer, na nangangailangan ng pisikal na pag-unawa sa turbulence sa mga ekstremong bilis na ito.

Upang makamit ang pag-unawang iyon, sinubukan ng mga mananaliksik mula sa pribadong unibersidad na Stevens Institute of Technology, gamit ang kanilang laser-based krypton experiments na nagmumungkahi na ang turbulence sa hipersonikong bilis ay kumikilos nang mas kahawig ng mas mabagal na daloy ng hangin kaysa sa inaasahan.

Sa mga resulta na nagpapakita na ang turbulence sa napakabilis na bilis ay maaaring hindi gaanong naiiba sa sa mababang bilis, ito ay maaaring magpasimple at pasiglahin ang disenyo ng mga hipersonikong sasakyan at pabilisin ang pag-usad tungo sa paggawa ng ultra-mabilis na paglalakbay na maging realidad.

At kung ito ay lalagpas mula sa larangan ng siyensiyang pantasya tungo sa realidad, maaaring ganap na baguhin ng mga hipersonikong paglipad ang pandaigdigang paglalakbay. Ang mga mahabang ruta na kasalukuyang tumatagal ng 10 hanggang 20 oras ay maaaring maging maikling pag-commute na maaaring tumagal lamang ng isang oras.

“Talagang pinapaliit nito ang planeta,” sabi ng co-author ng pag-aaral na si Nicholaus Parziale mula sa Department of Mechanical Engineering, Stevens Institute of Technology, Hoboken, NJ, USA. “Mapapabilis, mapapadali, at magiging mas kasiya-siya ang paglalakbay.”

Ang pokus ng pananaliksik ni Parziale ay gawing realidad ang hipersonikong paglipad. Ang ibig sabihin nito ay paglipad sa atmospera sa ibaba ng altitud na humigit-kumulang 56 milya (tinatayang 90 km) sa bilis na higit sa limang beses ng bilis ng tunog, na tinatawag na Mach 5.

Ang Mach 1 ay simpleng bilis ng tunog, i.e., 761 milya bawat oras. Sinusubukan ng mga mananaliksik na magkaroon ng mga eroplano na lumilipad hanggang sa Mach 10 upang lubos na mabawasan ang oras, ngunit siyempre, sa ganitong mataas na bilis, hindi kumikilos ang hangin sa paligid ng eroplano tulad ng sa mababang bilis.

Sa siyentipikong aspeto, sa mababang bilis, sa ilalim ng 1 Mach, mayroong incompressible flow. Ibig sabihin, halos hindi nagbabago ang densidad ng hangin, at simple ang disenyo ng eroplano.

Ngunit nagbabago ito sa mas mataas na bilis, kung saan nangyayari ang compressible flow, dahil maaaring ma-compress ang gas. Ibig sabihin nito ay dahil sa mga pagbabago sa pressure at temperatura, malaki ang pagbabago ng densidad ng hangin, at ang compression na iyon ay nakaaapekto sa kung paano lumilipad ang eroplano.

“Ang compressibility ay nakaaapekto kung paano dumadaloy ang hangin sa paligid ng katawan, at maaaring baguhin ang mga bagay tulad ng lift, drag, at thrust na kailangan para lumipad o manatiling nasa ere,” lahat ng ito ay susi sa disenyo ng eroplano.

Sa mga ‘low Mach’ na numero, may magandang pag-unawa ang mga inhinyero kung paano gumagana at nakaaapekto ang daloy ng hangin sa mga eroplano. Ngunit hindi ganoon sa mas mataas na Mach numbers.

Mayroong Morkovin’s hypothesis, gayunpaman. Ang hypothesis na ito ay pundasyon sa ating pag-unawa sa supersonic at hipersonic compressible turbulence. Ayon sa hypothesis, “maaari nating asahan nang may kumpiyansa na ang pangunahing dinamika ng mga supersonic shear flow ay susunod sa incompressible pattern.”

Binuo mahigit kalahating siglo na ang nakalipas ni Mark Morkovin, ang hypothesis ay nagsasabi na sa Mach 5 o 6, hindi gaanong naiiba ang pag-uugali ng turbulence kumpara sa mas mababang bilis. Bagaman nagbabago ang densidad ng hangin at temperatura sa mas mabilis na daloy, sinasabi ng hypothesis na ang pangunahing “choppy” na galaw ng turbulence ay karamihan ay nananatiling pareho. 

“Sa madaling salita, ang Morkovin’s hypothesis ay nangangahulugang ang paraan ng paggalaw ng turbulent na hangin sa mababa at mataas na bilis ay hindi gaanong magkaiba. Kung tama ang hypothesis, ibig sabihin ay hindi na kailangan ng ganap na bagong paraan para maunawaan ang turbulence sa mga mas mataas na bilis. Maaari nating gamitin ang parehong konsepto na ginagamit natin para sa mas mabagal na daloy.”

– Parziale

Ibig sabihin nito ay hindi na kailangan ng lubos na magkaibang mga diskarte sa disenyo, kaya pinapasimple ang mga hipersonikong eroplano.

Sa ngayon, wala pang sapat na ebidensyang eksperimental upang suportahan ang hypothesis. Dahil dito, tinanggap nina Parziale at ng kanyang koponan ang hamon at gumugol ng higit sa isang dekada sa pagbuo ng setup para dito.

Sa kanilang pag-aaral na pinamagatang “Hypersonic Turbulent Quantities in Support of Morkovin’s Hypothesis,” ginamit ng kanyang koponan ang krypton, isang walang kulay, walang lasa, walang amoy, at pinakamagaan na noble gas, na nagaganap lamang sa trace amounts sa atmospera.

Gamit ang mga laser, unang in-ionize ng koponan ni Parziale ang krypton. Ang gas ay inilagay sa daloy ng hangin sa loob ng wind tunnel, pansamantalang nagdudulot sa mga atom nito na bumuo ng isang nagniningning na linya. Habang unang tuwid, ang fluorescent na linya ng krypton ay yumuko at nag-ikot habang gumalaw ito sa hangin ng wind tunnel. Gumamit ang koponan ng ultra-high-resolution cameras upang makunan ang galaw nito.

“Habang gumagalaw ang linyang iyon kasama ng gas, makikita mo ang mga kulubot at istruktura sa daloy, at mula doon, marami kaming matututuhan tungkol sa turbulence,” sabi ni Parziale. “At ang aming natuklasan ay na sa Mach 6, ang pag-uugali ng turbulence ay halos katulad ng incompressible flow.”

Ayon sa pag-aaral, sinusuportahan ng kanilang data ang Morkovin’s hypothesis, na pundamental sa ating pag-unawa sa hipersonic at supersonic compressible turbulence.

Bagaman hindi ganap na nakumpirma ang Morkovin’s hypothesis, ito ay isang tagumpay. Sa pamamagitan ng pagsasabi na hindi kailangan ng ganap na bagong diskarte sa disenyo para lumipad ang mga eroplano sa hipersonic na bilis, pinapasimple nito ang mga bagay at nagdadala sa atin ng isang malaking hakbang papalapit sa hipersonic flight.

“Sa ngayon, kailangan nating gumamit ng mga computer upang magdisenyo ng eroplano, at ang mga computational resources para magdisenyo ng eroplano na lilipad sa Mach 6, na sinusubukan ang lahat ng maliliit, pinong detalye ay magiging imposibleng gawin,” sabi ni Parziale. “Pinapayagan tayo ng Morkovin’s hypothesis na gumawa ng mga simplifying assumptions upang ang computational demands sa pagdidisenyo ng mga hipersonic na sasakyan ay maging mas magagawa.”

Ayon kay Parziale, na tumanggap ng Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers para sa kanyang pananaliksik sa fluid mechanics na nakaaapekto sa high-speed flight, ang mga natuklasan ng pag-aaral ay makakatulong sa pag-transform ng space transportation. Sinabi niya:

“Kung makakagawa tayo ng mga eroplano na lilipad sa hipersonic speed, maaari rin natin silang ilipad patungo sa kalawakan, sa halip na maglunsad ng mga rocket, na magpapadali sa transportasyon papunta at pabalik sa low Earth orbit. Ito ay magiging isang game-changer para sa transportasyon hindi lamang sa Earth, kundi pati na rin sa low orbit.”

Ang Laban Para Buksan ang Hipersonikong Paglipad, Mobilidad at Depensa

Bagaman hindi pa narito ang hipersonikong paglipad, ang unang supersonic passenger jet ay nagkaroon ng unang komersyal na paglipad noong 1976. Ang Concorde, isang pinagsamang pagsisikap ng UK at France, ay ang supersonic commercial airliner na maaaring lumipad nang mas mabilis kaysa sa bilis ng tunog. Kilala ito sa kanyang luho at bilis, nagpapatakbo ng mga transatlantic na ruta at hinahati ang oras ng paglipad sa kalahati.

Ngunit pagkatapos ng 50,000 na paglipad, ito ay inalis noong 2003 matapos ang isang nakamamatay na aksidente, mababang bilang ng pasahero, at mataas na gastusin sa maintenance. Ang maagang kabanatang ito sa high-speed aviation ay nagtakda ng parehong potensyal at limitasyon para sa mga susunod na pagsisikap.

Bagaman nabigo ang Concorde, ipinakita nito na posible ang tumawid ng Atlantiko sa ilang oras, at ngayon ang mga organisasyon ay nakatuon sa pagtaas ng fuel efficiency at pagdidisenyo ng mga eroplano na maaaring makamit ang mataas na bilis. Ang isang bagong henerasyon ng mga jet ay nagtatrabaho rin upang tuparin ang pangako ng hipersonikong paglipad.

Habang ang mga komersyal na eroplano ay hindi pa nakakamit ang ekstremong bilis, ang mga militar na eroplano ay lumilipad na sa halos tatlong beses ng bilis ng tunog, kilala bilang Mach 3. Samantala, maraming hipersonikong paglipad ang nasubukan, sa mga bilis na mas mataas kaysa sa Mach 5 o kahit Mach 10.

Ang mga milestone na ito ay nag-ugat sa pinakamaagang mga bagay na kayang maghipersonikong galaw. Ang unang ginawa para sa hipersonikong paglipad ay ang Bumper rocket, na noong 1949 ay umabot sa bilis na humigit-kumulang Mach 6. Hindi ito nakaligtas sa re-entry, gayunpaman.

Upang mapanatili at kontrolin ang ganitong mga bilis sa mga eroplano, naging mahalaga ang mga bagong solusyon sa propulsion.

Isang pangunahing teknolohiya para sa hipersonikong paglipad ay ang scramjet. Ang supersonic combustion ramjet, o scramjet, ay isang variant ng ramjet air‑breathing jet engine, na nagsasagawa ng combustion sa supersonic airflow, na ginagawa itong mas epektibo para sa hipersonikong paglipad kaysa sa tradisyunal na ramjet.

Isang advanced na uri ng air‑breathing jet engine, ang scramjet ay gumagana sa Mach 5 pataas. Wala itong gumagalaw na bahagi at ginagamit ang pag-usad pasulong ng eroplano upang i‑compress ang hangin para sa combustion.

Bago ang scramjets, ang mga ramjet ang nag-aalok ng pinakaepektibong landas patungo sa Mach 3 hanggang Mach 5, na nagsisilbing lower stage ng maraming hipersonikong sistema. Sa pagitan ng ramjet at scramjet ay ang dual‑mode ramjet na nagpapahintulot ng paglipad mula Mach 3 hanggang Mach 8 sa isang engine.

Pagkatapos ay may mga turbo‑based combined cycle (TBCC) engines, na hybrid ng tradisyunal na turbojet at ramjet/scramjet. Habang ang mga turbojet ay maaaring gumana hanggang humigit‑kumulang Mach 2 hanggang Mach 3, para sa mas mataas na bilis, lumilipat sila sa ramjet/scramjet mode.

Iba pang uri ng mga engine ay kinabibilangan ng air‑turbo‑rocket (ATR) engines na gumagamit ng atmospheric oxygen para sunugin ang fuel, rotating detonation engines (RDEs) na gumagamit ng patuloy na rotating detonation wave para sa combustion, at combined‑cycle engines ng Reaction Engines (SABRE), na isang air‑breathing at rocket hybrid na may precooler na nagpapalamig ng papasok na hipersonikong hangin sa ambient.
Swipe to scroll →

Ang mga inobasyong ito ay nagbukas ng daan para sa mga ambisyosong komersyal na konsepto. Halimbawa, ang A‑HyM Hypersonic Air Master ay naglalarawan ng isang komersyal na eroplano na mag-ooperate sa Mach 7.3. Ang futuristic na konsepto ng jet na ito ay dinisenyo para sa isang komersyal na eroplano na magbibigay-daan sa isang biyahe mula London papuntang Los Angeles na matatapos sa loob lamang ng 90 minuto. Tinatayang may kapasidad ito para sa humigit‑kumulang 170 pasahero.

Ang sistema ng engine nito ay pagsasamahin ang oblique detonation engine (ODE), ramjet, at turbojet technologies sa isang combined‑cycle configuration. Gayundin, ito ay mapapagana ng isang hydrogen engine. Bukod pa rito, ang A‑HyM ay magkakaroon ng titanium at carbon fiber na istruktura, at upang tugunan ang alalahanin sa ingay, isasama nito ang Sonic Boom Mitigation System.

Ang sonic boom ay isang malakas na ingay na sanhi ng isang bagay na naglalakbay nang mas mabilis kaysa sa bilis ng tunog. Hindi ito isang simpleng “boom” lamang kundi isang patuloy na tunog na inilalabas hangga’t ang bagay ay lumilipad sa supersonic na bilis. 

Pagkatapos ay mayroong reusable hypersonic spaceplane concept na tinatawag na Stargazer, na iminungkahi ng Venus Aerospace, na naglalayong makamit ang mga bilis sa paligid ng Mach 9, isang saklaw na humigit‑kumulang 5,000 milya, at cruising altitudes na higit sa 100,000 talampakan—na nagpoposisyon dito bilang isang ultra‑fast platform para sa pandaigdigang paglalakbay.

Kamakailan, Lockheed Martin (LMT ) Ventures ay nakuha ang isang strategic stake sa startup ng rocket propulsion sa gitna ng lumalaking kompetisyon upang pabilisin ang pag‑develop ng hipersonikong missile.

Ang Venus Aerospace ay nakabuo ng isang propulsion system, isang rotating detonation rocket engine (RDRE), na gumagamit ng patuloy na rotating detonation shockwave upang lumikha ng thrust at natapos ang flight test ng 2,000‑pound‑thrust RDRE noong unang bahagi ng taong ito. Ang hindi ibinunyag na pondo ay tutulong sa kumpanya na paunlarin ang “capabilities to deliver at scale and deploy the engine.”

Kaya, ang mga pribadong aerospace firm ay nagpapabilis patungo sa reusable hipersonic platforms, ngunit hindi sila nag-iisa; ang mga ahensya ng gobyerno sa buong mundo ay nag-iinvest din sa advanced hipersonic research.

Ang mga inhinyero sa NASA ay nakikipagtulungan sa Air Force Research Laboratory (AFRL) at Australia’s Defence Science and Technology Organisation (DSTO) sa isang Hypersonic International Flight Research Experimentation Program (HIFiRE) Program na susubok ng dual‑mode ramjet/scramjet para sa target na bilis na Mach 8. 

Kamakailan, ang pamahalaan ng Australia ay naglaan ng $10 million equity investment sa lokal na aerospace firm na Hypersonix Launch Systems (HLS), na nagde‑develop ng isang eroplano na lilipad sa higit sa Mach 12 at mapapagana ng hydrogen fuel. Ang kanilang proprietary scramjet engine ay tinatawag na “SPARTAN,” at ito ay reusable at 3D‑printed.

Noong nakaraang buwan, GE Aerospace (GE ) ay nag‑flight‑tested ang ATLAS, isang demonstrator na pinapagana ng bagong solid‑fueled ramjet ng kumpanya, sa ilalim ng U.S. Department of Defense’s Defense Production Act Title III program.

Ang European Space Agency (ESA) ay naglunsad din ng isang research program na tinatawag na INVICTUS upang paunlarin ang sarili nitong hipersonic flight technologies. Ipapakita nito ang mga pangunahing teknolohiya para sa sustained hipersonic flight at magiging isang ganap na reusable vehicle na kayang lumipad sa Mach 5.

Pag‑iinvest sa Teknolohiyang Hipersonikong Paglipad

Ang Lockheed Martin Corporation ay isang aerospace at security company na nagdidisenyo, gumagawa, nag-iintegrate, at sumusuporta sa advanced technology systems. Ito ay nagpapatakbo sa pamamagitan ng:

• Aeronautics
• Missiles and Fire Control (MFC)
• Rotary and Mission Systems (RMS)
• Space segments

Ang kumpanya ay pangunahing nakikibahagi sa pag‑develop ng mga militar na eroplano, air, sea, at land‑based missile defense systems, militar at komersyal na helicopters, mga manned at unmanned na ground vehicles, satellites, space transportation systems, at energy management solutions.

Sa pakikipagtulungan sa NASA, ang Lockheed Martin ay nag‑develop ng X‑59 upang partikular na tugunan ang problema ng sonic boom.

May pahabang fuselage, ang disenyo ng X‑59 ay naglalayong i‑redistribute ang shock wave kapag nilalampasan ang sound barrier. Nabawasan nito ang naririnig na ingay sa lupa sa humigit‑kumulang 75 decibels, na lumilikha lamang ng isang sonic “thump”, na “kasing lakas ng pagsara ng pinto ng kotse.”

Kamakailan noong nakaraang buwan, unang lumipad ang X‑59, mula sa pasilidad ng Skunk Works sa Palmdale patungo sa NASA’s Armstrong Flight Research Center, na inilarawan ng Lockheed Martin bilang isang “momentum” na nagpapatunay na “ang hinaharap ng paglipad ay maaaring maging mas mabilis at mas tahimik kaysa dati.”

Mas mababa ito sa 100 talampakan ang haba, may wingspan na humigit‑kumulang 30 talampakan, at may taas na humigit‑kumulang 14 talampakan. Nag‑cruise ito sa paligid ng 55,000 talampakan at maaaring maabot ang Mach 1.4 na bilis na 925 mph.

“Ang X‑59 ay gagamitin upang kolektahin ang community response data tungkol sa katanggap‑tanggap ng isang tahimik na sonic boom na nilikha ng natatanging disenyo ng eroplano. Tutulungan ng data na ito ang NASA na magbigay sa mga regulator ng impormasyong kailangan upang magtatag ng isang katanggap‑tanggap na commercial supersonic noise standard upang alisin ang pagbabawal sa commercial supersonic travel sa lupa,” sabi ng kumpanya. “Ang breakthrough na ito ay magbubukas ng pinto sa isang ganap na bagong global market para sa mga aircraft manufacturers, na magbibigay-daan sa mga pasahero na mag‑travel kahit saan sa mundo sa kalahating oras kumpara sa ngayon.“

Hindi lamang nila binuo ang X‑59 kasama ang NASA, kundi nagtatrabaho rin sila sa SR‑72, na may operational target na humigit‑kumulang Mach 6. Bagaman hindi pa gaanong alam tungkol sa konseptwal na kahalili ng SR‑71 Blackbird, ang SR‑72 ay nilayon para sa intelligence, surveillance, at reconnaissance at karaniwang tinatawag na “Son of Blackbird.”

Ang isa na ito ay nakaposisyon bilang isang hipersonikong eroplano na maaaring pumasok sa serbisyo sa 2030s.

Sa market cap na $109 bilyon, ang mga shares ng Lockheed Martin ay kasalukuyang nagte‑trade sa $470.78, na ang 52‑week range nito ay $410.11 at $546.00. May EPS (TTM) itong 17.95 at P/E (TTM) na 26.22.

Nagbabayad ang Lockheed ng dividend yield na 2.93%. Maagang noong nakaraang buwan, inaprubahan nito ang fourth‑quarter dividend payment na $3.45 bawat share, isang 5% pagtaas kumpara sa nakaraang quarterly dividend payment. Ibinalik din ng kumpanya ang $1.8 bilyon na cash sa mga shareholders nito noong Q3 2024 sa pamamagitan ng dividends at share repurchases, na nadagdagan ng $2 bilyon sa kabuuang $9 bilyon.

Sa panahong ito, naitala nito ang sales na $18.6 bilyon at net earnings na $1.6 bilyon, o $6.95 bawat share. Ang cash mula sa operations ay $3.7 bilyon, habang ang free cash flow ay $3.3 bilyon. 

Iniulat din ng Lockheed ang record backlog na $179 bilyon, na sinabi ng CEO Jim Taiclet, “pinapakita nito ang tiwala na inilalagay ng aming mga customer sa amin at sumusuporta sa pang‑matagalang growth prospects ng aming kumpanya.” Binanggit din niya na bilang resulta ng “unprecedented demand, we are increasing production capacity significantly across a wide range of our lines of business.”

Pinakabagong Balita sa Stock ng Lockheed Martin Corporation (LMT)

Konklusyon

Ang hipersonikong paglipad ay hindi na isang malayong hangganan kundi isang nasusubukang hamon sa engineering, na papalapit nang mas malapit sa pagiging realidad sa pamamagitan ng mga breakthrough sa propulsion systems, pandaigdigang pamumuhunan sa reusable high‑speed vehicles, at mga bagong eksperimento na nagpapatunay sa mga dekada‑na‑lumang hypothesis.

Mga Sanggunian

1. Segall, B. A., Keenoy, T. C., Kokinakos, J. C., Langhorn, J. D., Hameed, A., Shekhtman, D., & Parziale, N. J. “Hypersonic turbulent quantities in support of Morkovin’s hypothesis.” Nature Communications 16, Article 9584 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-65398-4