Čína vyvinula unikátny tepelne odolný materiál pre hypersonické lietadlá
Čínski vedci vyvinuli nový žiaruvzdorný materiál pre hypersonické lietadlá, ktorý môže vydržať teplotu viac ako 3 000 C, spôsobenú trením pri lete atmosfére pri rýchlostich od 5 do 20 machov.
Vedúci projektu uviedol, že materiál prekonáva všetky podobné zahraničné materiály s vysokou teplotou tavenia, nízkou hustotou a vysokou tvárnosťou.
Nový materiál umožňuje nadzvukovým lietadlám lietať v atmosfére rýchlosťou 5 až 20 machov počas niekoľkých hodín, pretože vysoké teplo, ktoré vzniká trením medzi lietadlom a vzduchom, sa pohybuje medzi 2 000 ° C až 3 000 ° C, čo sú teploty, ktoré normálne kovy nevydržia. Tie sa tavia pri teplote okolo 1500 C, ale tento nový materiál môže dlhšiu dobu zniesť viac ako 3000 C.
Na rozdiel od technológií, ktoré používajú tradičné žiaruvzdorné kovy a uhlíkové materiály, nový materiál z Číny je kompozitom z keramiky a žiaruvzdorných kovov. Kombinácia keramiky a žiaruvzdorných kovov robí materiál oveľa efektívnejším ako doterajšie materiály.
V jednoduchej analógii možno prirovnať tento kompozit k betónovej dlažbe. “Predstavte si keramiku, ktorá plní úlohu dlažobných kociek, a žiaruvzdorný kov plní úlohu cementu. Pri vysokých teplotách bude keramika pôsobiť ako spojivo medzi žiaruvzdorným kovom, takže nebude mäknúť a deformovať sa.” Výsledkom je, že materiál má nielen vysokú teplotu tavenia, ale aj cenné vlastnosti, ako je nízka hustota a vysoká tvárnosť.
Čína spustila v roku 2009 veľký projekt v oblasti hypersonických lietadiel a väčšina čínskych vedcov uvažovala o použití rôznych uhlíkových materiálov namiesto kovov. Vzorka materiálu, ktorá vznikla v roku 2012 ukázala veľký potenciál. Od marca bol materiál použitý na výrobky v rôznych oblastiach vrátane letectva, prieskumu vesmíru, lodiarstva a národnej obrany.
Hypersonické lietadlá nie sú jedinou oblasťou, v ktorej môžu byť materiály z keramiky a žiaruvzdorných kovov použité. Akékoľvek prostredia s extrémne vysokými teplotami, ako sú motory, kozmické rakety a jadrové reaktory, budú mať veľký záujem o tento materiál.
V auguste 2018 Čína uskutočnila odpal hypersonickej rakety Xingkong-2 waverider, a v utorok univerzita Xiamen na východe Číny vypustila hypersonickú raketu Jiageng-1. Nie je známe, či bol nový materiál použitý v týchto dvoch prípadoch.
