با هدف تحقق سفرهای هایپرسونیک در آینده صورت گرفت: تولید ماده سرامیکی جدید با قابلیت تحمل دمای 3000 درجه سانتی‌گراد

دانشمندان نوع ماده سرامیکی جدیدی ارائه داده‌اند که راه را برای تحقق سفرهای هوایی و فضایی و همچنین ساخت سامانه‌های دفاعی هایپرسونیک (اَبَرصوت) هموار خواهد کرد.

تاریخ ویرایش: 17 تیر ماه 1396

دانشمندان نوع ماده سرامیکی جدیدی ارائه داده‌اند که راه را برای تحقق سفرهای هوایی و فضایی و همچنین ساخت سامانه‌های دفاعی هایپرسونیک (اَبَرصوت) هموار خواهد کرد.

به گزارش ایسنا به نقل از دیلی‌میل، این دستاورد علمی مدت زمان لازم برای سفرهای هوایی از لندن به نیویورک را به دو ساعت کاهش می‌دهد.

کارشناسان دانشگاه منچستر با همکاری با دانشگاه مرکزی جنوب چین پس از تلاش‌های آزمایشگاهی گسترده و آزمایش ترکیبات مختلف، ماده سرامیکی جدیدی را تولید کردند. پوشش کاربیدی آنها قادر است بهتر از هر ماده دیگری در مقابل دماهای بالا مقاومت کند.

 با هدف تحقق سفرهای هایپرسونیک در آینده صورت گرفت: تولید ماده سرامیکی جدید با قابلیت تحمل دمای 3000 درجه سانتی‌گراد

این ماده که ترکیبی از زیرکونیم، تیتانیم، بور و کربن است، می‌تواند دماهای تا 3 هزار درجه سانتی‌گراد را تحمل کند که حین سرعت‌ بالای حرکت هواپیماها تولید می‌شود.

سفرهای هایپرسونیک به معنای حرکت هواپیماها با سرعت پنج ماخ به بالاتر است که این میزان دستکم 5 برابر سریع‌تر از سرعت صوت است.

تعدادی از پروژه‌های هایپرسونیک (اَبَرصوت) مسیر هوایی را پیش روی خود ترسیم می‌کنند که هدف آن‌ها رسیدن به لایه‌های فوقانی جو و لبه فضا و در نهایت بازگشت به سمت زمین و رسیدن به مقصد است.

 با هدف تحقق سفرهای هایپرسونیک در آینده صورت گرفت: تولید ماده سرامیکی جدید با قابلیت تحمل دمای 3000 درجه سانتی‌گراد

دماهایی که در این سرعت به هواپیمای موجود در ارتفاع 18 هزار متری اعمال می‌شوند، ممکن است از 2 هزار تا 3 هزار درجه سانتی‌گراد باشد. یکی از چالش‌های موجود چگونگی محافظت از اجزای کلیدی مانند موتور احتراق و نوک دماغه‌های هواپیما در مقال دماهای بالاست؛ با این حال ماده جدید می‌تواند از سامانه‌های هوایی در مقابل هر نوع آسیب ناشی از چنین دماهایی محافظت کند.

گرمای تولید شده توسط هوا و گاز موجود در جو می‌تواند تاثیر جدی بر روی سامانه هوایی یا انسجام ساختاری موشک داشته باشد و این مشکلات ساختاری عمدتا ناشی از فرآیندهایی موسوم به اکسیداسیون و فرسایش (ablation) است.

این مشکلات زمانی رخ می‌دهند که هوا و گاز بی‌نهایت داغ لایه‌های سطحی را از مواد متالیک هواپیما یا شی در حال حرکت با سرعت‌ بالا حذف می‌کند.

برای مواجهه با این مشکل استفاده از موادی موسوم به "سرامیک‌های دمای فوق‌ بالا" (UHTCs) در موتورها و سامانه‌های هایپرسونیکی مانند موشک‌ها، فضاپیما و دفاعی لازم است؛ اما در حال حاضر حتی این مواد هم قادر به برآوردن کامل نیازهای هواپیماها در چنین سرعت‌ها و دماهای بالایی نیستند و غلبه بر این محدودیت‌ها جهت تحقق سفرهای هوایی هایپرسونیک با هواپیماهای مسافربری حائز اهمیت است.

بیشتر بخوانید
تبلیغات
کتاب دانستنی های علم پرواز
دیدگاه کاربران
فرستادن دیدگاه جدید
کانال تلگرام پورتال هوافضای ایران (ایران هوافضا)
فهرست کانال‌ها و گروه‌های هوافضا و هوانوردی ایران در تلگرام
دیکشنری هوانوردی و هوافضا "چکاوک"
مرجع کامل سنسور ها، ابزار دقیق و سیستم های اندازه گیری
کتاب پرواز، تاریخ کامل هوانوردی
دیوار هوافضا
کانال تلگرام پورتال هوافضای ایران
بین خطوط
انجام پروژه متلب