Kitajski znanstveniki pravijo, da so morda našli premaz za izboljšanje zmogljivosti prihodnjega hiperzvočnega orožja: ogljikovo peno.
Ekipa Kitajskega centra za raziskave in razvoj aerodinamike je povedala, da je njihovo testiranje – opravljeno v vetrovniku – pokazalo, da bi material lahko zmanjšal vpliv udarnih valov za več kot 20 odstotkov.
Rekli so, da bi lahko izboljšalo aerodinamično stabilnost orožja za do dva reda velikosti pri hiperzvočni hitrosti 6 Mach.
Obstoječe kitajsko hiperzvočno orožje lahko potuje s petkratno hitrostjo zvoka, 5 Machov ali hitreje.
Gladka površina njihovih trupov – izdelana iz super trdih materialov, kot sta titanova zlitina in ogljikova vlakna – je zasnovana tako, da zmanjša upor.
Toda udarni valovi, ki jih je mogoče ustvariti pri hiperzvočnih hitrostih, bi lahko ogrozili let.
Hiperzvočno orožje ima sofisticirane mehanizme za nadzor letenja za obvladovanje udarnih valov in ohranjanje stabilnosti, vendar raziskovalci iščejo enostavnejše rešitve.
Ekipa v aerodinamičnem centru v Mianyangu v provinci Sečuan verjame, da je morda našla odgovor.
Ogljikova pena "ima velik potencial uporabe" kot material za prevleko za prihodnje hiperzvočne lete, je dejal Tu Guohua, vodilni znanstvenik študije, v prispevku, objavljenem v recenzirani reviji Pekinške univerze za aeronavtiko in astronavtiko v torek.
Ogljikovo peno je mogoče izdelati iz številnih stvari, vključno s premogom, zemeljskim plinom in celo lesom.
Je lahek, trden material z hrapavo površino in nepravilnimi porami, ki jih tvori splet ogljikovih atomov.
Te drobne luknje, ki dihajo zrak, bi lahko preprečile ali upočasnile škodljive turbulence v hiperzvočnem zračnem toku, pravi Tujeva ekipa.
Znanstveniki gradijo hiperzvočni motor na podlagi zasnove, ki je bila opuščena pred dvema desetletjema. Ugotovili so, da premazovanje hitrega letala z grobim materialom ni nova ideja, in jo je prvi predlagal ruski fizik Aleksander Fedorov na Moskovskem inštitutu za fiziko in tehnologijo. pred desetletjem.
Raziskovalci po vsem svetu so poskušali to idejo preizkusiti z ustvarjanjem lukenj ali razpok v težkih materialih, kot so kovine, keramika in ogljikova vlakna, vendar so naleteli na izzive v resničnih aplikacijah.
Ogljikova pena se pogosto uporablja za izolacijo letal in raket.
Do sedaj nihče ni razmišljal o uporabi tega poceni materiala za prevleko hiperzvočnega orožja.
Tujeva ekipa je začela s pregledom, kako pena absorbira zvočne valove, in zbrala veliko neobdelanih podatkov za računalnik, da bi napovedal njegovo aerodinamično zmogljivost pri različnih hitrostih.
Njegova hrapava površina je bila manj učinkovita pri nižjih hitrostih, vendar je pri hiperhitrosti večina upora nastala zaradi udarnih valov, glede na računalniško modeliranje.
Nakazalo je, da bi lahko imela ogljikova pena prednost.
Znanstveniki so teorijo preizkusili na prototipu hiperzvočnega vozila v vetrovniku v Wuhanu v provinci Hubei.
Pena je bila ovita okoli območja, kjer bi udarni valovi imeli največji vpliv.
Ugotovili so, da je njegova gobasta površina znatno zmanjšala energijsko gostoto udarnih valov, tako da jih je raztegnila in povečala njihov stik s hiperzvočnim vozilom, piše v prispevku.
Nedavne študije so pokazale, da ima ogljikova pena druge prednosti pri uporabi na orožju.
Na primer, njegova porozna struktura naj bi bila zelo učinkovita pri absorpciji elektromagnetnih valov, kar pomeni, da bi jo lahko uporabili za pomoč pri izogibanju radarskemu zaznavanju in sledenju.
Prav tako bi ga lahko okrepili in prilagodili njegove druge fizikalne lastnosti v proizvodnem procesu ali z dodajanjem dodatnih elementov.
Vendar obstajajo pomisleki, da bi ogljikova pena lahko gorela, če je izpostavljena kisiku pri visokih temperaturah.
Raziskovalci pri China Aerospace Science and Technology Corporation so lani povedali, da bi se tej težavi lahko izognili z uporabo super močne ogljikove pene.
Trdili so, da lahko njihov preživi pri temperaturah do 3000 stopinj Celzija (5430 Fahrenheitov) - podobno kot na površini hiperzvočnega orožja.
bbabo.Net