دانشمندان برای هواپیما های فوق سریع، سپر حرارتی طراحی و فراوری کردند - مجله باهام

از سفر با تور سریلانکا به یکی از زیباترین کشورهای آسیایی سفر کنید و از شهرهای زیبای کلمبو و بنتوتا دیدن کنید.

به گزارش خبرنگار فناوری خبرنگاران،دنیای هوافضا روز به روز بیشتر از قبل به سمت ساخت کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با فیبر کربن پیش می رود، زیرا این کامپوزیت ها ساختار ماهواره ها، موشک ها و هواپیما های جت را سبک تر و در نتیجه آن ها را برای سرعت بالاتر آماده می نماید. اما عمر این ساختار ها در مقابل گرما بسیار محدود است. از همین رو دانشمندان به فکر ساخت یک سپر حرارتی برای این وسایل نقلیه هوایی افتاده اند. محققان موسسه مواد دانشگاه فلوریدای آمریکا طرحی را برای یک سپر حرارتی ارائه داده اند که وسایل نقلیه هوایی بسیار سریع را در مقابل گرما محافظت می نماید.

پروفسور ریچارد لیانگ، مدیر این پروژه در این مورد می گوید: سیستم های پروازی ما روز به روز به سمت سرعت بالا حتی به سمت سیستم های ابرصوت که پنج برابر سریع تر از سرعت صوت است، پیش می فرایند و زمانی که سرعت خیلی بالا می رود، سطح آن ها بسیار داغ می گردد، در نتیجه ما احتیاج به سیستم محافظتی حرارتی بهتری داریم.

این تیم تحقیقاتی برای ساخت سپر حرارتی از نانولوله های کربنی استفاده کردند که از اتم های کربنی شش ضلعی تشکیل شده و به شکل استوانه درآمده اند. ورقه های این نانولوله ها که باکی پیپر نام دارند، از ماده ای درست شده اند که توانایی باورنکردنی ای برای مقاومت در برابر گرما و برق دارد.

محققان با خیساندن باکی پیپر در رزین ساخته شده از ترکیبی به نام فنل، ماده ای سبک و انعطاف پذیر فراوری کردند که به اندازه کافی بادوام است تا از بدنه موشک یا جت از گرمای شدیدی که هنگام پرواز فراوری می گردد، محافظت کند.

محققان می گویند که سپر های حرارتی موجود اغلب در مقایسه با پایه ای که از آن ها محافظت می نماید، بسیار ضخیم هستند. اما این طراحی به مهندسان امکان می دهد که سپر بسیار نازکی بسازند که شبیه به پوست روی بدنه هواپیما یا وسایل هوایی قرار می گیرد و از ساختار آن مراقبت می نماید. آن ها سپس سپر حرارتی را با ضخامت های مختلف مورد آزمایش قرار دادند.

در یکی از این آزمایش ها، شعله ای را روی نمونه ها قرار دادند تا ببینند چگونه از رسیدن گرما به لایه فیبر کربن جلوگیری می نماید. پس از آن نیز نمونه ها را خم کردند تا ببینند مقاومت آن ها چقدر تغییر می نماید.

آن ها در نهایت به این نتیجه رسیدند که نمونه های با روکش ورقه های باکی پیپر خیلی بهتر از نمونه های دیگر در مقابل حرارت مقاومت می نمایند.