新材料讓超音速客機成真,倫敦飛紐約只要兩小時

巫盼 8年前 (2017-07-10)

曼徹斯特大學(xué)和中南大學(xué)(CSU)合作研制出新型陶瓷材料,可以保護超音速客機的關(guān)鍵部位。

如大家所知,超音速飛機是指飛機的飛行速度在5馬赫以上,至少比聲速快5倍。但是當飛機以這種速度飛行時,由于機身表面和空氣的摩擦,機身產(chǎn)生的熱量將會非常高,并且會對飛機的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。對此,曼徹斯特大學(xué)與中南大學(xué)(CSU)的研究人員合作研究出一種新型的陶瓷涂層材料。

新材料讓超音速客機成真,倫敦飛紐約只要兩小時

一般說到飛機的結(jié)構(gòu)問題,主要是指飛機關(guān)鍵部位由氧化和消融的過程引起的問題。當飛機高速飛行時,由于熱流會導(dǎo)致消融的產(chǎn)生。對此,曼徹斯特大學(xué)Philip Withers教授說:“未來的超音速航空航天飛行器有超越現(xiàn)有最高轉(zhuǎn)速的潛力,可以在兩個小時內(nèi)從倫敦飛往紐約,并將徹底改變商業(yè)和通勤旅行。但最大的挑戰(zhàn)之一是如何保護關(guān)鍵部件,如前緣、燃燒器和鼻尖,以讓其能夠經(jīng)受超高溫度下的嚴重氧化和極度沖刷,從而使其在飛行過程中游刃有余。”

據(jù)悉,研究團隊開發(fā)的碳化物涂層耐熱性是常規(guī)的超高溫陶瓷(UHTC)的12倍,可以耐受住3000攝氏度的高溫。初步涂層時,研究團隊采用的是一種叫做反應(yīng)溶體滲透(RMI)的工藝,該工藝可以大大縮短制備這種材料所需的時間。隨后,他們用碳—碳復(fù)合材料(C / C復(fù)合材料)進行了增強,這使得該種材料不僅堅硬而且具有極強的抗降解能力。

可見,對于目前抗氧化和抗消融的需求,該材料已是綽綽有余。

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