一项新研究显示，制造高超音速飞机或许并不需要采用全新设计方法。高超音速飞机若实现，悉尼至洛杉矶的飞行时间将从15小时缩短至1小时，彻底改变全球旅行方式。

长期以来，高超音速飞行因高速湍流和热量对设计的影响而难以实现。航空航天工程师发现，低速飞行时空气流动为不可压缩流，而高速飞行时则转变为可压缩流，这种变化会影响飞机的升力、阻力和推力等关键参数。然而，马克·莫尔科文于20世纪中期提出的假说认为，当空气以5马赫或6马赫的速度运动时，湍流行为与低速时相比变化不大。

尼古拉斯·帕尔齐亚莱教授因对高速飞行流体力学的研究荣获总统青年科学家和工程师奖，他表示：“莫尔科文假说的基本含义是，湍流空气在低速和高速下的运动方式并没有太大区别。”这一假说若成立，意味着高超音速飞机无需全新设计，可沿用低速流动时的设计概念。

为验证这一假说，帕尔齐亚莱团队利用激光将氪气电离并注入风洞，通过超高分辨率相机拍摄荧光氪线在风洞中的轨迹。研究发现，在6马赫速度下，湍流行为与不可压缩流非常接近，这为莫尔科文假说提供了实验证据。

尽管这一假设尚未完全证实，但研究已使高超音速飞行更近一步。帕尔齐亚莱指出，莫尔科文假说简化了设计高超音速飞行器的计算需求，使设计更加可行。此外，该成果还有望改变太空运输方式，使往返近地轨道的运输更加便捷。

更多信息： 支持莫尔科文假设的超音速湍流量，《自然通讯》(2025)。