• 12:18
  • 18 октября 2017
Самолет NASA, летающий на гиперзвуковой скорости
  • Фото:
  • NASA

NASA сообщает, что разработало материал, позволяющий самолетам летать на гиперзвуковых скоростях

В течение следующих 10 лет NASA испытает новый материал на основе нитрида бора, который позволит воздушным судам развивать сверхзвуковые и гиперзвуковые скорости и преодолевать путь из одного конца США в другой менее чем за час, об этом сообщает Futurism.

Любое воздушное судно, двигающееся на больших скоростях, всегда сталкивается с проблемой так называемого “теплового барьера”. Во время полета в плотных слоях атмосферы самолет сильно нагревается, происходит это по двум причинам: от внутреннего нагрева: температура частей двигателя повышается от продуктов сгорания в камере и выхлопной трубе, а также от воздуха, сжатого в компрессоре двигателя — из-за высокоскоростного потока воздух, который “тормозит” в воздухозаборниках лайнера и сжимается в компрессоре, постепенно становится таким горячим, что оказывается не в состоянии отводить тепло от сильно нагретых частей двигателя. И внешнего: от трения поверхности самолета об атмосферу. При большой скорости воздушный поток обладает высокой кинетической энергией. В соответствии с принципом сохранения энергии, вся кинетическая энергия потока при этом преобразуется в тепловую и в энергию давления. Двигаясь на больших скоростях, конструкция лайнера может просто не выдержать давления.

На сегодняшний день в мире насчитывается лишь несколько самолетов, способных развивать гиперзвуковую скорость, в основном это военные летательные аппараты, и некоторые из них находятся на стадии тестирования (Boeing X-43, Orbital Sciences Corporation Х-34, North American X-15).

Главная проблема при создании техники, летающей на больших скоростях — материал. Ученые уже давно пытаются разработать покрытие, которое выдерживало бы очень высокие температуры и при этом было весьма легким. Сегодня в самолетах используется покрытие на основе углеродных нанотрубок, эта легкая и прочная конструкция позволяет выдерживать температуры до 450 градусов по Цельсию.

Исследование, проведенное учеными из NASA и Бингемтонского университета, показало, что нанотрубки из нитрида бора, или BNNT (комбинация из бора и азота), могут выдерживать куда большую температуру — до 900 градусов по Цельсию, кроме того, они гораздо легче углеродных нанотрубок.

“Наш новый материал позволит самолетам разгоняться до 6500 км в час”, — говорят авторы исследования.

Однако самая главная проблема нанотрубок из нитрида бора — их стоимость.

“В настоящее время NASA — это одна из немногих организаций, обладающих всей необходимой техникой для производства таких нанотрубок. Правда, на сегодняшний день BNNT стоят весьма дорого — $ 1000 за грамм”, — сообщил Чангхонг Ке, доцент Бингемтонского университета.

Несмотря на высокую себестоимость продукции, в будущем цены на BNNT, возможно, будут снижены. Ведь нечто подобное произошло и с углеродными нанотрубками, которые 20 лет назад стоили около $ 1000, а сейчас их цена упала до $ 10-20 за грамм.

Тем не менее, не стоит ждать, что первые самолеты, выпущенные из материала на основе нанотрубок из нитрида бора, будут гражданскими, скорее всего, это будут военные летательные аппараты.

Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: futurism

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: