Oamenii de știință chinezi spun că este posibil să fi găsit un material de acoperire pentru a îmbunătăți performanța viitoarelor arme hipersonice: spuma de carbon.

Echipa de la Centrul de Cercetare și Dezvoltare Aerodinamică din China a spus că testele lor – efectuate într-un tunel de vânt – au sugerat că materialul ar putea reduce impactul undelor de șoc cu mai mult de 20%.

Și au spus că ar putea îmbunătăți stabilitatea aerodinamică a unei arme cu până la două ordine de mărime la viteza hipersonică a lui Mach 6.

Armele hipersonice existente ale Chinei pot călători cu de cinci ori viteza sunetului, Mach 5 sau mai rapid.

Suprafața netedă a carcasei lor – realizată din materiale super-dure, cum ar fi aliajul de titan și fibra de carbon – este concepută pentru a reduce rezistența la rezistență.

Dar undele de șoc care pot fi generate la viteze hipersonice ar putea pune în pericol un zbor.

Armele hipersonice au mecanisme sofisticate de control al zborului pentru a face față undelor de șoc și a menține stabilitatea, dar cercetătorii caută soluții mai simple.

Echipa de la centrul de aerodinamică din Mianyang, provincia Sichuan, crede că este posibil să fi găsit un răspuns.

Spuma de carbon „are un mare potențial de aplicare” ca material de acoperire pentru viitorul zbor hipersonic, a declarat Tu Guohua, principalul om de știință al studiului, într-o lucrare publicată marți în Jurnalul Universității de Aeronautică și Astronautică din Beijing.

Spuma de carbon poate fi făcută din multe lucruri, inclusiv cărbune, gaz natural și chiar lemn.

Este un material ușor, rigid, cu o suprafață aspră și pori neregulați formați dintr-o rețea de atomi de carbon.

Potrivit echipei lui Tu, acele mici orificii de respirație a aerului ar putea preveni sau încetini turbulențele dăunătoare într-un flux de aer hipersonic.

Oamenii de știință construiesc un motor hipersonic bazat pe un design abandonat în urmă cu două decenii. Ei au remarcat că acoperirea unui avion de mare viteză cu un material brut nu este o idee nouă și a fost propusă pentru prima dată de fizicianul rus Alexander Fedorov la Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova mai mult decât un deceniu în urmă.

Cercetătorii din întreaga lume au încercat să pună la încercare ideea creând găuri sau fisuri în materiale dure precum metalele, ceramica și fibra de carbon, dar au întâmpinat provocări în aplicațiile din viața reală.

Spuma de carbon este utilizată pe scară largă pentru a izola aeronavele și rachetele.

Până acum, nimeni nu s-a gândit să folosească acest material ieftin pentru a acoperi o armă hipersonică.

Echipa lui Tu a început prin a analiza modul în care spuma absoarbe undele sonore, colectând o mulțime de date brute pentru un computer pentru a prezice performanța aerodinamică la diferite viteze.

Suprafața sa brută a fost mai puțin eficientă la viteze mai mici, dar în hiperviteză cea mai mare parte a rezistenței a venit din undele de șoc, conform modelării computerizate.

A sugerat că spuma de carbon ar putea avea un avantaj.

Oamenii de știință au testat teoria pe un prototip de vehicul hipersonic la un tunel de vânt din Wuhan, provincia Hubei.

Spuma a fost înfășurată în jurul unei zone în care undele de șoc ar avea cel mai mare impact.

Ei au descoperit că suprafața sa spongioasă a redus semnificativ densitatea de energie a undelor de șoc prin întinderea acestora și creșterea contactului lor cu vehiculul hipersonic, potrivit lucrării.

Studii recente au sugerat că spuma de carbon are alte avantaje atunci când este folosită pe o armă.

De exemplu, se spune că structura sa poroasă este foarte eficientă în absorbția undelor electromagnetice, ceea ce înseamnă că ar putea fi utilizată pentru a evita detectarea și urmărirea radarului.

Ar putea fi, de asemenea, consolidat și alte proprietăți fizice ajustate în procesul de producție sau prin adăugarea de elemente suplimentare.

Dar există îngrijorări că spuma de carbon ar putea arde atunci când este expusă la oxigen la temperaturi ridicate.

Cercetătorii de la China Aerospace Science and Technology Corporation au spus anul trecut că această problemă ar putea fi evitată prin utilizarea unei spume de carbon foarte puternice.

Ei au susținut că ai lor ar putea supraviețui la temperaturi de până la 3.000 de grade Celsius (5.430 Fahrenheit) - similar cu cel atins pe suprafața unei arme hipersonice.

bbabo.Net