新陶瓷材料可以幫助制造出更快、更堅固的隱形飛機
魔猴君 行業(yè)(yè)資訊 1336天前
據(jù)外媒報道,隱形飛機的一種新外殼可以通過(guò)解決隱形飛機長(cháng)期存在的設(shè)計弱點(diǎn)之一從而使隱形飛機在空中飛行更快、更有彈性甚至更隱蔽。像B-2幽靈機這樣的噴氣式飛機,美國空軍都會(huì )利用它們躲避大部分雷達跟蹤的能力來(lái)執(zhí)行秘密偵察任務(wù)(wù)。然而,賦予它們這些才能的高科技皮膚本身可能是一種負擔。
隱形飛機不是肉眼看不見(jiàn),也不是完全能躲避雷達,但它們比普通飛機要更難被發(fā)(fā)現(xiàn)。為了做到這一點(diǎn),它們使用了雷達吸收聚合物--可以吸收雷達系統(tǒng)發(fā)(fā)出的能量。雷達的工作原理是將這些能量波從其他物體上反射回來(lái)然后捕捉反射回來(lái)的能量。聚合物皮膚可以捕獲70% - 80%的能量,而不是將其反射回來(lái),因此使用了這種皮膚的飛機自然更難被雷達發(fā)(fā)現(xiàn)。問(wèn)題是,聚合物本身很容易在潮濕等更惡劣的環(huán)(huán)境條件下磨損,所以它們在480華氏度以上的溫度下分解。
來(lái)自美國北卡羅來(lái)納州立大學(xué)(NCSU)的研究人員指出,隱形飛機的最高飛行速度和飛行時(shí)間都有上限--這是事實(shí)。一方面,超音速飛機通過(guò)空氣撞擊區(qū)域如機翼的摩擦產(chǎn)(chǎn)生大量熱量。與此同時(shí),由于飛機的排氣溫度在隱形聚合物的舒適區(qū)之外,所以飛機被迫采用更長(cháng)的排氣噴嘴,這使得它們變得更重、燃油效率更低。為了解決這個(gè)問(wèn)題,美國空軍需要進(jìn)行復雜的空中加油以保持像B-2 Spirit這樣的噴氣式飛機的空中飛行時(shí)間延長(cháng)。
據(jù)悉,研究小組著(zhù)手研究一種用一種新陶瓷材料取代聚合物涂層的替代系統(tǒng)。在Chengying “Cheryl” Xu的領(lǐng)(lǐng)導下,該團隊開(kāi)發(fā)(fā)了一種陶瓷,它不僅更加堅硬、能夠承受更高的溫度和更惡劣的環(huán)(huán)境條件而且還能比現(xiàn)有的聚合物更能躲避雷達。
事實(shí)上,它可以吸收90%的能量甚至更多,另外它還在3272華氏度或零下148華氏度的溫度下保持這些特性。同時(shí),它具備防水性并比沙子更堅固、且大大提高了彈性因子。
因此,噴涂這種涂層的噴射機可以應(yīng)用于更多的場(chǎng)合,目前由于聚合物涂層的風(fēng)險太大,現(xiàn)有的隱形飛機可能會(huì )因此擱淺。由于摩擦產(chǎn)(chǎn)生的熱量增加對隱形涂層的危害更小,所以它們也可以飛得更快,并且因為飛機設(shè)計的空氣動(dòng)力學(xué)效率更高、噴氣機的排氣裝置不需要遠離反雷達處理裝置,因此飛行距離可能也會(huì )變得更遠。
除了這些改進(jìn)之外,應(yīng)用也變得相對簡(jiǎn)單。研究人員表示,聚合物衍生的SiOC陶瓷皮膚可以作為液體前驅(qū)體噴在表面,然后跟周?chē)諝獍l(fā)(fā)生反應(yīng)以氧化成固態(tài)(tài)。這個(gè)過(guò)程只需要1-2天。
盡管顯然離建造真正的隱形飛機還有相當長(cháng)的一段路要走,對這種陶瓷材料的實(shí)驗室測試一直表現(xiàn)出很有前景。美國空軍科學(xué)研究辦公室目前已經(jīng)(jīng)開(kāi)始資助該項目,NCSU團隊希望通過(guò)跟飛機制造商的合作開(kāi)發(fā)(fā)出能利用這種涂層優(yōu)(yōu)勢的潛在設(shè)計。
來(lái)源:https://www.3ddayin.net/3ddayincailiao/qitacailiao/40320.html