در گذشته دانشمندان درباره مسیرهایی که ذرات مایع یا گاز در پرواز مافوق صوت طی می‌کنند، اطلاعات بسیار کمی در اختیار داشتند، اما هم اکنون موضوع روشن شده و مدل‌سازی سیستم‌های جدید و پیشرفته را امکان‌پذیر می‌کند.

این تیم تحقیقاتی با کمک هزینه‌ای از سوی دفتر تحقیقات علمی نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا موفق شده‌اند روی سیستم‌های ذرات برهم‌کنش‌کننده تمرکز کنند. محققان مدل خود را برای تحقیق‌های پیرامون هواپیماهای مافوق صوت توسعه داده‌اند. به عنوان مثال، این مدل می‌تواند پایداری گازها و چگونگی تاثیر آن‌ها روی موتورها را روشن کند.

این حوزه تحقیقاتی در پروژه منهتن واقع در لس آلاموس، نیومکزیکو پدیدار شد؛ جایی که نخستین بمب هسته‌ای توسط رابرت اوپنهایمر و ادوارد تلر توسعه پیدا کرد.

یکی از محققین در بیانیه مطبوعاتی خود اظهار داشت هدف اصلی این است بفهمیم قطره‌های سوختی که به سیستم‌های پیش‌رانش پرسرعت مانند موتورهای انفجاری چرخان مشابه موتورهای موشکی که معمولا برای دستیابی به پرواز مافوق صوت استفاده می‌شوند، تزریق خواهند شد، چگونه با امواج ضربه‌ای تعامل دارند.

این محققان روش موردنظر را بر اساس معادله فوکر-پلانک و مدل لانگوین اعلام کرده‌اند که چگونگی حرکت ذرات در یک جریان را پیشبینی می‌کند. این تیم یافته‌های خود را در مجله فیزیک سیالات منتشر کرده کرده و یک مدل داده‌محور ساخته است که نیروها را از مقادیر کم داده‌ها استنباط می‌کند. توجه داشته باشید چارچوب آن‌ها به صورت تکراری مکان ذرات را در رابطه با تغییرهای سرعت خاص در طول زمان پیشبینی می‌کند.