新材料让超音速客机成真,伦敦飞纽约只要两小时

巫盼 7年前 (2017-07-10)

曼彻斯特大学和中南大学(CSU)合作研制出新型陶瓷材料,可以保护超音速客机的关键部位。

如大家所知,超音速飞机是指飞机的飞行速度在5马赫以上,至少比声速快5倍。但是当飞机以这种速度飞行时,由于机身表面和空气的摩擦,机身产生的热量将会非常高,并且会对飞机的结构稳定性产生一定的影响。对此,曼彻斯特大学与中南大学(CSU)的研究人员合作研究出一种新型的陶瓷涂层材料。

新材料让超音速客机成真,伦敦飞纽约只要两小时

一般说到飞机的结构问题,主要是指飞机关键部位由氧化和消融的过程引起的问题。当飞机高速飞行时,由于热流会导致消融的产生。对此,曼彻斯特大学Philip Withers教授说:“未来的超音速航空航天飞行器有超越现有最高转速的潜力,可以在两个小时内从伦敦飞往纽约,并将彻底改变商业和通勤旅行。但最大的挑战之一是如何保护关键部件,如前缘、燃烧器和鼻尖,以让其能够经受超高温度下的严重氧化和极度冲刷,从而使其在飞行过程中游刃有余。”

据悉,研究团队开发的碳化物涂层耐热性是常规的超高温陶瓷(UHTC)的12倍,可以耐受住3000摄氏度的高温。初步涂层时,研究团队采用的是一种叫做反应溶体渗透(RMI)的工艺,该工艺可以大大缩短制备这种材料所需的时间。随后,他们用碳—碳复合材料(C / C复合材料)进行了增强,这使得该种材料不仅坚硬而且具有极强的抗降解能力。

可见,对于目前抗氧化和抗消融的需求,该材料已是绰绰有余。

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