Čínski vedci tvrdia, že možno našli poťahový materiál na zlepšenie výkonu budúcich hypersonických zbraní: uhlíkovú penu.

Tím z China Aerodynamics Research and Development Center uviedol, že ich testovanie – vykonané v aerodynamickom tuneli – naznačilo, že materiál by mohol znížiť vplyv rázových vĺn o viac ako 20 percent.

A povedali, že by to mohlo zlepšiť aerodynamickú stabilitu zbrane až o dva rády pri hypersonickej rýchlosti Mach 6.

Existujúce čínske hypersonické zbrane sa môžu pohybovať päťkrát rýchlejšie ako zvuk, Mach 5 alebo rýchlejšie.

Hladký povrch ich trupov – vyrobený zo supertvrdých materiálov, ako je titánová zliatina a uhlíkové vlákna – je navrhnutý tak, aby znížil odpor vzduchu.

Ale rázové vlny, ktoré môžu byť generované pri hypersonických rýchlostiach, by mohli ohroziť let.

Hypersonické zbrane majú sofistikované mechanizmy riadenia letu, aby sa vysporiadali s rázovými vlnami a udržali stabilitu, no výskumníci hľadajú jednoduchšie riešenia.

Tím v aerodynamickom centre v Mianyangu v provincii Sichuan verí, že možno našiel odpoveď.

Uhlíková pena „má veľký aplikačný potenciál“ ako poťahový materiál pre budúci hypersonický let, povedal Tu Guohua, vedúci vedec štúdie, v článku publikovanom v utorok v odbornom časopise Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics.

Uhlíková pena môže byť vyrobená z mnohých vecí vrátane uhlia, zemného plynu a dokonca aj dreva.

Ide o ľahký, tuhý materiál s drsným povrchom a nepravidelnými pórmi tvorenými sieťou uhlíkových atómov.

Tieto malé otvory dýchajúce vzduch by podľa Tuovho tímu mohli zabrániť alebo spomaliť škodlivé turbulencie v hypersonickom prúde vzduchu.

Vedci stavajú hypersonický motor na základe dizajnu, ktorý sa opustil pred dvoma desaťročiami Poznamenali, že potiahnutie vysokorýchlostného lietadla hrubým materiálom nie je nový nápad a ako prvý ho navrhol ruský fyzik Alexander Fedorov z Moskovského inštitútu fyziky a technológie. pred desiatimi rokmi.

Výskumníci z celého sveta sa snažili túto myšlienku otestovať vytvorením dier alebo prasklín v húževnatých materiáloch, ako sú kovy, keramika a uhlíkové vlákna, ale v reálnych aplikáciách narazili na problémy.

Uhlíková pena sa široko používa na izoláciu lietadiel a rakiet.

Doteraz nikto neuvažoval o použití tohto lacného materiálu na potiahnutie hypersonickej zbrane.

Tuov tím začal skúmaním toho, ako pena absorbuje zvukové vlny, pričom zbiera množstvo nespracovaných údajov pre počítač, aby mohol predpovedať jeho aerodynamický výkon pri rôznych rýchlostiach.

Jeho drsný povrch bol menej efektívny pri nižších rýchlostiach, ale pri hyperrýchlosti väčšina odporu pochádzala z rázových vĺn, podľa počítačového modelovania.

Naznačovalo, že uhlíková pena by mohla mať výhodu.

Vedci testovali teóriu na prototype hypersonického vozidla v aerodynamickom tuneli vo Wuhan v provincii Hubei.

Pena bola obalená okolo oblasti, kde by nárazové vlny mali najväčší vplyv.

Zistili, že jeho hubovitý povrch výrazne znížil hustotu energie rázových vĺn tým, že ich natiahol a zvýšil ich kontakt s hypersonickým vozidlom.

Nedávne štúdie naznačili, že uhlíková pena má pri použití na zbrani ďalšie výhody.

Napríklad sa hovorí, že jeho porézna štruktúra je vysoko účinná pri pohlcovaní elektromagnetických vĺn, čo znamená, že by sa mohla potenciálne použiť na pomoc pri obchádzaní radarovej detekcie a sledovania.

Dalo by sa tiež spevniť a upraviť jeho ďalšie fyzikálne vlastnosti vo výrobnom procese alebo pridaním ďalších prvkov.

Existujú však obavy, že uhlíková pena by mohla horieť pri vystavení kyslíku pri vysokých teplotách.

Výskumníci z China Aerospace Science and Technology Corporation minulý rok uviedli, že tomuto problému sa dá vyhnúť použitím superpevnej uhlíkovej peny.

Tvrdili, že ich dokáže prežiť pri teplotách až 3 000 stupňov Celzia (5 430 Fahrenheitov) – podobne ako na povrchu hypersonickej zbrane.

bbabo.Net