Китайські вчені стверджують, що вони, можливо, знайшли матеріал покриття для покращення характеристик майбутньої гіперзвукової зброї: пінопласт.
Команда з Китайського центру досліджень і розробок аеродинаміки заявила, що їх випробування, проведені в аеродинамічній трубі, показали, що матеріал може зменшити вплив ударних хвиль більш ніж на 20 відсотків.
І вони сказали, що це може покращити аеродинамічну стабільність зброї на два порядки при гіперзвуковій швидкості 6 Махів.
Існуюча в Китаї гіперзвукова зброя може рухатися зі швидкістю в п’ять разів більшою за звук, 5 Махів або швидше.
Гладка поверхня їх корпусів, виготовлених із надтвердих матеріалів, таких як титановий сплав та вуглецеве волокно, призначена для зменшення опору.
Але ударні хвилі, які можуть генеруватися на гіперзвукових швидкостях, можуть поставити під загрозу політ.
Гіперзвукова зброя має складні механізми управління польотом для боротьби з ударними хвилями та підтримки стабільності, але дослідники шукають простіші рішення.
Команда аеродинамічного центру в Мяньяне, провінція Сичуань, вважає, що, можливо, знайшла відповідь.
Вуглецева піна «має великий потенціал застосування» як матеріал покриття для майбутнього гіперзвукового польоту, сказав Ту Гохуа, провідний науковець дослідження, у статті, опублікованій у рецензованому журналі Пекінського університету аеронавтики та астронавтики у вівторок.
Вуглецеву піну можна зробити з багатьох речей, включаючи вугілля, природний газ і навіть дерево.
Це легкий, жорсткий матеріал з шорсткою поверхнею і неправильними порами, утвореними мережею атомів вуглецю.
За словами команди Ту, ці крихітні отвори, що дихають повітрям, можуть запобігти або уповільнити шкідливу турбулентність у гіперзвуковому потоці повітря.
Вчені створюють гіперзвуковий двигун на основі закинутої два десятиліття тому конструкції. Вони відзначили, що покриття швидкісного літака грубим матеріалом не є новою ідеєю, і вперше була запропонована російським фізиком Олександром Федоровим в Московському фізико-технічному інституті більш ніж десятиліття тому.
Дослідники з усього світу намагалися перевірити цю ідею, створюючи отвори або тріщини в таких міцних матеріалах, як метали, кераміка та вуглецеве волокно, але вони зіткнулися з проблемами в реальному житті.
Пінопласт широко використовується для ізоляції літаків і ракет.
Досі ніхто не думав про використання цього дешевого матеріалу для покриття гіперзвукової зброї.
Команда Ту почала з вивчення того, як піна поглинає звукові хвилі, збираючи багато необроблених даних для комп’ютера, щоб передбачити його аеродинамічні характеристики на різних швидкостях.
Його шорстка поверхня була менш ефективною на нижчих швидкостях, але на гіпершвидкості більша частина опору була від ударних хвиль, згідно з комп’ютерним моделюванням.
Це припускало, що вуглецева піна може мати перевагу.
Вчені перевірили цю теорію на прототипі гіперзвукового транспортного засобу в аеродинамічній трубі в Ухані, провінція Хубей.
Піна була обмотана навколо області, де ударні хвилі мали б найбільший вплив.
Вони виявили, що його губчаста поверхня значно зменшила щільність енергії ударних хвиль, розтягуючи їх і збільшуючи їх контакт з гіперзвуковим транспортним засобом, згідно з документом.
Недавні дослідження показали, що пінопласт має інші переваги при використанні на зброї.
Наприклад, кажуть, що його пориста структура дуже ефективна при поглинанні електромагнітних хвиль, що означає, що її потенційно можна використовувати, щоб допомогти уникнути радіолокаційного виявлення та відстеження.
Він також може бути зміцнений, а інші його фізичні властивості відкориговані в процесі виробництва або шляхом додавання додаткових елементів.
Але є побоювання, що піна вуглець може згоріти під впливом кисню при високих температурах.
Дослідники Китайської аерокосмічної науково-технічної корпорації минулого року заявили, що цієї проблеми можна уникнути, використовуючи надміцну вуглецеву піну.
Вони стверджували, що вони можуть виживати при температурах до 3000 градусів за Цельсієм (5430 Фаренгейтів) – подібно до температури гіперзвукової зброї.
bbabo.Net