新陶瓷材料可以幫助制造出更快、更堅(jiān)固的隱形飛機(jī)

魔猴君  行業(yè)資訊   1312天前

據(jù)外媒報(bào)道，隱形飛機(jī)的一種新外殼可以通過解決隱形飛機(jī)長(zhǎng)期存在的設(shè)計(jì)弱點(diǎn)之一從而使隱形飛機(jī)在空中飛行更快、更有彈性甚至更隱蔽。像B-2幽靈機(jī)這樣的噴氣式飛機(jī)，美國(guó)空軍都會(huì)利用它們躲避大部分雷達(dá)跟蹤的能力來執(zhí)行秘密偵察任務(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(fù)擔(dān)。

隱形飛機(jī)不是肉眼看不見，也不是完全能躲避雷達(dá)，但它們比普通飛機(jī)要更難被發(fā)現(xiàn)。為了做到這一點(diǎn)，它們使用了雷達(dá)吸收聚合物--可以吸收雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)出的能量。雷達(dá)的工作原理是將這些能量波從其他物體上反射回來然后捕捉反射回來的能量。聚合物皮膚可以捕獲70% - 80%的能量，而不是將其反射回來，因此使用了這種皮膚的飛機(jī)自然更難被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)。問題是，聚合物本身很容易在潮濕等更惡劣的環(huán)境條件下磨損，所以它們?cè)?/span>480華氏度以上的溫度下分解。

來自美國(guó)北卡羅來納州立大學(xué)(NCSU)的研究人員指出，隱形飛機(jī)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(jī)通過空氣撞擊區(qū)域如機(jī)翼的摩擦產(chǎn)生大量熱量。與此同時(shí)，由于飛機(jī)的排氣溫度在隱形聚合物的舒適區(qū)之外，所以飛機(jī)被迫采用更長(zhǎng)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)問題，美國(guó)空軍需要進(jìn)行復(fù)雜的空中加油以保持像B-2 Spirit這樣的噴氣式飛機(jī)的空中飛行時(shí)間延長(zhǎng)。

據(jù)悉，研究小組著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)導(dǎo)下，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種陶瓷，它不僅更加堅(jiān)硬、能夠承受更高的溫度和更惡劣的環(huán)境條件而且還能比現(xiàn)有的聚合物更能躲避雷達(dá)。

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(jiān)固、且大大提高了彈性因子。

因此，噴涂這種涂層的噴射機(jī)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(xiǎn)太大，現(xiàn)有的隱形飛機(jī)可能會(huì)因此擱淺。由于摩擦產(chǎn)生的熱量增加對(duì)隱形涂層的危害更小，所以它們也可以飛得更快，并且因?yàn)轱w機(jī)設(shè)計(jì)的空氣動(dòng)力學(xué)效率更高、噴氣機(jī)的排氣裝置不需要遠(yuǎn)離反雷達(dá)處理裝置，因此飛行距離可能也會(huì)變得更遠(yuǎn)。

除了這些改進(jìn)之外，應(yīng)用也變得相對(duì)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，然后跟周圍空氣發(fā)生反應(yīng)以氧化成固態(tài)。這個(gè)過程只需要1-2天。

盡管顯然離建造真正的隱形飛機(jī)還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段路要走，對(duì)這種陶瓷材料的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試一直表現(xiàn)出很有前景。美國(guó)空軍科學(xué)研究辦公室目前已經(jīng)開始資助該項(xiàng)目，NCSU團(tuán)隊(duì)希望通過跟飛機(jī)制造商的合作開發(fā)出能利用這種涂層優(yōu)勢(shì)的潛在設(shè)計(jì)。

來源：https://www.3ddayin.net/3ddayincailiao/qitacailiao/40320.html