Пока скажу лишь, что одним из самых серьезных препятствий является... ионизация. Из-за трения о корпус летательного аппарата воздух так нагревается, что превращается в химически агрессивную плазму. Мало какие материалы способны это выдержать.
Очень быстрые самолеты... из глины: «темная» керамика приближает гиперзвуковую авиацию
С какими трудностями сталкивается наука, разрабатывая жаропрочные материалы для летательных аппаратов, рассказали исследователи Института прикладных исследований Пердью.
Created by Diana Nazarova using the Shedevrum web app
В наши дни гиперзвуковые летательные аппараты летают в так называемом «нижнем гиперзвуке» – от 5 до 10 Махов.
Есть несколько барьеров, мешающих создавать более быстрые самолеты и ракеты. Если хотите знать больше, почитайте нашу статью про отличия суперзвука от гиперзвука.
Гиперзвуковая ракета К-47М2 «Кинжал» на истребителе МиГ-31
Темная керамика вместо металла
В мире существует несколько видов керамических материалов, отличающихся друг от друга по свойствам. Есть алюмооксидная, титановая и еще несколько видов. В Институте Пердью считают, что одной из самых перспективных является «темная» керамика – по всей видимости, речь идет о керамике на основе карборунда, очень устойчивой к химически агрессивным средам.
Американские исследователи пытаются наладить производство деталей сложной формы, таких как носовые обтекатели ракет и плоскости крыльев, с помощью 3D-печати. Смесь керамического порошка и фотополимера наносят слоями и каждый слой облучают ультрафиолетовым светом.
Проблема в том, что керамика темная – она поглощает ультрафиолет и блокирует его. Из-за этого готовый материал при нагреве слоится и разрушается. Исследователи ищут способ разрешить эту проблему.
«Мы пытаемся найти решения, как организовать потоковое производство этих деталей или найти стратегии, которые могут использовать другие исследователи, рассказал Мэтью Томпсон, один из разработчиков. – Это даст (им) отправную точку, чтобы сэкономить время на исследованиях и разработке любой последующей системы».
По материалам Interesting Engineering.
Заметили неточность или знаете интересные факты в тему? Оставьте комментарий – мы благодарны помощи читателей.