Новый защитный материал для гиперзвуковых ракет выдерживает рекордные 3600 градусов

«Наша команда — первой в мире — преодолела эту давнюю границу благодаря высокоэнтропийному многокомпонентному проектированию, — сказал Чу Яньхуэй, профессор Южно-Китайского технологического университета. — Разработанная нами карбидная керамика, состоящая из таких элементов, как гафний, тантал, цирконий и вольфрам, демонстрирует значительно более низкую скорость окисления при 3600 градусах Цельсия под воздействием лазерного облучения, чем любые ранее зарегистрированные материалы».

Ведущие мировые космические державы стремятся улучшить возможности своих гиперзвуковых самолетов и вооружения. Новая технология позволяет ракете-носителю или снаряду долететь до любой точки мира менее чем за час. Фактически, китайские ученые утверждают, что разработали оружие, которое может поразить любую точку планеты всего за 30 минут, https://interestingengineering.com/innovation/china-heat-shi... IE.

По словам ученых, впечатляющие характеристики материала обусловлены его уникальной структурой оксидного слоя. Один из важнейших компонентов — каркас на основе вольфрама, заполненный оксидами других элементов. Эти оксиды защищают вольфрам от дальнейшего окисления и служат барьером, предотвращая проникновение кислорода в материал.

Исследователи смогли ускорить разработку материала при помощи лазерной платформы для тестирования. Обычно такие материалы проходят длительную фазу испытаний в аэродинамической трубе. Лазерное тестирование позволяет наблюдать и анализировать образцы в процессе нагрева примерно до 3800 °C.

По словам разработчиков, новая карбидная керамика «может применяться непосредственно в качестве внешнего защитного слоя космических аппаратов или в энергетических системах для сопротивления прямому воздействию высоких температур».

Керамическая основа может быть изготовлена из композитов или использована в качестве покрытия.

Эффективность любого аппарата, летящего с высокой скоростью, ограничивается его способностью выдерживать термическое напряжение. Авиакосмическое предприятие Canopy Aerospace https://hightech.plus/2024/09/12/canopy-razrabotaet-dlya-pen... в прошлом году с ВВС США контракт на разработку системы теплозащиты для гиперзвуковых ракет и систем входа в атмосферу.