Недавно, према извештајима руских медија, Руска национална ваздухопловна корпорација развија нове материјале за употребу у производњи ракетних носача, свемирских летелица, сателита и других свемирских летелица. Истовремено, земље, укључујући Сједињене Државе и Уједињено Краљевство, такође разговарају о технологији формирања и обраде нових ваздухопловних материјала и прецизној производњи сложених делова свемирских летелица и технологије интелигентне опреме. Па зашто ваздухопловни инжењеринг толико пажње посвећује развоју материјала?
Темељ свемирске летелице
Свемирске летелице су возила која делују у свемиру у складу са законима небеске механике и обављају одређене задатке као што су истраживање, развој и коришћење свемира и небеских тела. Углавном укључују ракете, сателите и свемирске летелице. Они су [ГГ] пионири [ГГ] куот; човечанства у отварању и ширењу у универзуму.
Међутим, овај [ГГ] пионир [ГГ] куот; није прикладно. Да би се пробио кроз ограничења земљине атмосфере [ГГ] # 39; летелица ће створити трење са атмосфером када лети великом брзином, а његова топлота може достићи и више од 2000 степени Целзијуса. Када се летелица избије из земљине атмосфере, мука се ту неће зауставити. У свемирском окружењу, ултраљубичасто зрачење, зрачење честица, топлотно зрачење итд. Донеће све изазове свемирским бродовима. Чак и у вакуумском окружењу, то ће бити попут [ГГ] уређаја за припрему чаше [ГГ]. Такође се тестира издржљивост коже свемирске летелице.
Поред тога, постоје велике претње које представљају свемирски објекти као што су микро метеори у свемиру и остаци свемирских летелица. Они су попут залуталих метака који испитују [ГГ] снагу; [ГГ] снагу; свемирске летелице, а сви горе поменути тестови са којима се суочавају свемирске летелице треба да буду подржани материјалима свемирске летелице.
Материјали су важан стуб савремене науке и технологије, социјалног и економског развоја и националне безбедности. Многе земље у свету су технологију материјала користиле у своје националне кључне планове истраживања технологије. Зависност ваздухопловне опреме од материјала посебно је истакнута. То је зато што материјали нису само стварни носиоци суровог свемирског окружења, већ понекад обављају и важне задатке као што су напајање, заштита и одвођење топлоте.
Међутим, избор материјала за летелице није лак задатак. С једне стране, јер свемирска летелица има сложену структуру, укључујући захтеве за отпорношћу на високе температуре, отпорност на ударце, па чак и отпорност на ниске температуре, мора се извршити свеобухватна анализа која се заснива на структури конструкције летелице, након одмеравања различитих захтева и услови, коначно се утврђује одговарајући материјал. С друге стране, будући да је постојећи систем материјала веома велик, нови материјали се непрестано развијају.
Уопштено говорећи, материјални систем свемирске летелице је веома компликован, углавном укључује структурне материјале који остварују носивост свемирске летелице, функционалне материјале који остварују захтеве за регулацијом температуре и отпорношћу на топлоту и гориво за унапређење лета свемирске летелице.
Чврсти и танки структурни материјали
Конструкцијски материјал заснован је на механичким својствима и материјал је који се користи за производњу компонената које носе силу. Овај материјал је попут костију свемирске летелице, обликоватељ његовог облика.
Међутим, удео структурних материјала у свемирским летелицама је врло мали. Узимајући за пример ракету, удео структурног материјала љуске ракете у целини је готово исти као удео љуске јајета у целини. То је зато што је на ракетама гориво [ГГ] куот; мртва тежина [ГГ] куот; и не може се повећавати или смањивати по вољи. Стога ће истраживачи ставити свој ум на љуску ракете и учинити ће љуску ракете тањом како би смањили тежину ракете.
За сваки килограм тежине ракете [ГГ] # 39; може повећати корисни терет за један килограм. Важна функција може се додати ношеним сателитима и свемирским летелицама.
Када ракета достигне прву космичку брзину, носи врло велику силу, која може достићи око 7 пута већу тежину, што захтева материјале да је издрже. И не само то, када се ракета лети, такође се суочава са огромном аеродинамичном топлотом која настаје трењем са атмосфером, а њен мотор се такође суочава са незамисливом топлотном енергијом.
У овом случају, што је лакша тежина структурног материјала, то је боље, што је виша температура отпорна на топлоту, то је бољи и потребан је одређени степен обликовања. Иако волфрам и други обојени метали имају бољу температурну отпорност, њихова сопствена густина је веома висока, а истовремено су веома скупи и тешко их је обликовати, што увелико повећава производне трошкове.
Под разним ограничењима, метални материјали на бази гвожђа, односно челик, ушли су у видно поље научних истраживача. Иако температура отпорног на топлоту обичног челика може достићи само око 1.000 степени Целзијуса, употреба никла, кобалта, волфрама и других елемената може ефикасно повећати температуру челика, чак и до око 1500 степени Целзијуса, па је тако и добио име [ГГ ] куот; суперлегура [ГГ] куот ;. Истовремено. Овај материјал је такође релативно лако обликовати, па је одувек био миљеник свемирских летелица.
Касније су истраживачи открили легуре титана. Са истом снагом овај материјал има и лакше делове, па је постао [ГГ] куот; слатко и слатко [ГГ] куот; у структурним материјалима свемирских летелица. Међутим, будући да је температурна отпорност легуре титанијума лошија од отпорности легуре високе температуре, она мора бити обложена функционалним материјалима отпорним на високе температуре.
Са напретком истраживања свемира човечанства [ГГ] # 39 и развојем науке о материјалима, композитни материјали постали су нова снага у структурним материјалима свемирских летелица. На пример, угљеник-угљеник, угљен-силицијум-диоксид и други композитни материјали на бази керамике могу не само да поднесу високе температуре од 2000 степени Целзијуса, већ имају и врло малу тежину.
Укратко, брзи напредак материјала и сродних технологија даље ће промовисати развој ваздухопловне технологије, омогућавајући човечанству да види даље, јасније и да иде даље и сигурније.
