Công nghệ siêu thanh mới cho Lầu Năm Góc
Trình bày nguyên lý làm mát thoát hơi nước. Đồ họa/hình ảnh của Canopy Aerospace
Không quân Hoa Kỳ tỏ ra rất quan tâm đến siêu âm và các công nghệ cần thiết để tạo ra những chiếc máy bay như vậy. Gần đây họ đã đưa ra hai chương trình nghiên cứu trong lĩnh vực này. Kết quả của họ sẽ là các giải pháp kỹ thuật mới trong lĩnh vực hệ thống làm mát và cảm biến cho công nghệ siêu âm.
dự án mới
Canopy Aerospace Inc. đã hoạt động tại Littleton, Colorado từ năm 2021. Cô chuyên phát triển các vật liệu và công nghệ mới cho ngành hàng không vũ trụ và đã có kinh nghiệm làm việc với các đơn đặt hàng của quân đội.
Ngày 5/2,8, công ty thông báo đã nhận được hai đơn đặt hàng mới từ Không quân Mỹ. Theo các điều khoản của các hợp đồng này, Canopy Aerospace phải thực hiện hai nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học vật liệu trong những năm tới và cung cấp kết quả cho khách hàng cũng như các nhà thầu của họ. Công ty sẽ nhận được XNUMX triệu USD khi hoàn thành các dự án này.
Đơn hàng đầu tiên liên quan đến việc phát triển công nghệ làm mát thoát hơi nước cho máy bay siêu thanh. Canopy Aerospace đã có những bước phát triển trong lĩnh vực này, nhưng bây giờ chúng ta cần chuyển từ lý thuyết và thí nghiệm sang tạo ra các đơn vị phù hợp để sử dụng chính thức.
Hợp đồng thứ hai cung cấp việc tạo ra các thiết bị giám sát mới dựa trên sợi quang, có khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao. Trong trường hợp này, chúng ta cũng đang nói về việc phát triển và thực hiện đầy đủ các ý tưởng hiện có.
Thời điểm thực hiện nghiên cứu chưa được công bố. Do tính phức tạp của các nhiệm vụ, chúng có thể mất vài năm. Nếu các dự án thành công, sẽ phải mất vài năm nữa mới có thể đưa các công nghệ và vật liệu làm sẵn vào các dự án thực tế về phương tiện siêu thanh.
Kiểm tra kết cấu chịu nhiệt. Ảnh của Canopy Aerospace
Tuy nhiên, công ty ký hợp đồng ghi nhận một tình huống cụ thể trong ngành, tuy nhiên, điều này đã giúp công ty nhận được đơn đặt hàng. Thực tế là sau khi chương trình Tàu con thoi kết thúc, việc phát triển các loại biện pháp bảo vệ nhiệt mới cho lĩnh vực hàng không vũ trụ hầu như đã chấm dứt. Các nhà sản xuất vật liệu như vậy hiện đang tập trung vào sự sống còn của họ và không thể đổi mới. Canopy Aerospace đang đảm nhận vai trò này và chưa ngại cạnh tranh.
Bảo vệ nhiệt
Theo định nghĩa được chấp nhận chung, chuyến bay siêu thanh được coi là chuyến bay ở tốc độ hơn 5 M. Ở tốc độ này, máy bay phải chịu tải trọng cơ học và khí động học cao. Ngoài ra, không khí xung quanh nó được làm nóng đến nhiệt độ 2500-3000°K và truyền năng lượng nhiệt đến cấu trúc.
Giải pháp truyền thống để bảo vệ nhiệt là sử dụng vật liệu chịu nhiệt, chẳng hạn như hợp kim đặc biệt hoặc gốm sứ đặc biệt. Công ty Canopy đã đề xuất và chứng minh một phương pháp bảo vệ mới gọi là làm mát thoát hơi nước. Ý tưởng này có một số tiềm năng và có thể khiến Không quân Hoa Kỳ quan tâm.
Khái niệm làm mát xuyên hơi nước khá đơn giản. Vòi phun được lắp ở mũi máy bay để phun chất lỏng có thành phần đặc biệt. Do nhiệt độ không khí cao, chất lỏng bay hơi ngay lập tức và khí sinh ra sẽ chảy dọc theo cơ thể.
Đám mây khí thu được sẽ tách máy bay khỏi không khí trong khí quyển, giúp giảm ma sát và do đó làm nóng cấu trúc. Giảm tải nhiệt cũng làm giảm yêu cầu bảo vệ chính máy bay, điều này mang lại một số lợi thế rõ ràng.
Được biết, Canopy Aerospace đã tiến hành nghiên cứu trong lĩnh vực làm mát thoát hơi nước và tìm ra biến thể tối ưu của thiết bị phun. Nó được đề xuất làm từ gốm chịu nhiệt sử dụng công nghệ phụ gia.
Ý tưởng máy bay siêu thanh của Lockheed Martin
Bây giờ công ty phát triển phải phát triển những ý tưởng hiện có và hoàn thiện việc phát triển công nghệ thực sự. Các thành phần và công cụ sau đó sẽ được điều chỉnh để sử dụng trên máy bay thực tế.
Hệ thống cảm biến
Trong chuyến bay siêu thanh, một đám mây khí ion hóa hình thành xung quanh máy bay. Nó cản trở hoạt động của các cảm biến, hệ thống hướng dẫn và hệ thống liên lạc khác nhau. Để đảm bảo khả năng quan sát và liên lạc trong suốt chuyến bay, nhiều giải pháp và ý tưởng khác nhau đang được phát triển.
Canopy Aerospace cũng đưa ra ý tưởng ban đầu của riêng mình. Là một phần của công việc nghiên cứu thứ hai, người ta dự định tạo ra các loại sợi quang mới có khả năng chịu được áp lực gặp phải trong chuyến bay siêu thanh tốt hơn. Vật liệu này sẽ được sử dụng cùng với các cảm biến cho nhiều mục đích khác nhau.
Có kế hoạch tích hợp sợi quang chịu nhiệt vào vỏ máy bay. Việc phân bổ các quỹ này trên bề mặt bên ngoài của sản phẩm sẽ không chỉ duy trì khả năng quan sát trong suốt chuyến bay mà còn cải thiện các đặc tính đó. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ vấn đề về độ mờ vô tuyến và quang học của “kén” plasma sẽ được giải quyết như thế nào.
Сферы применения
Canopy Aerospace và Không quân Hoa Kỳ chưa chính thức tiết lộ tất cả các kế hoạch sử dụng công nghệ mới, việc phát triển chúng sẽ bắt đầu trong tương lai gần. Tuy nhiên, công ty ký hợp đồng đề cập đến một số lĩnh vực mà những công nghệ này có thể hữu ích và những vấn đề mà chúng có thể giúp giải quyết.
"Tán" minh họa tin tức khi nhận được một hợp đồng mô tả một siêu âm có điều kiện tên lửa với sự thoát hơi nước làm mát. Hình ảnh máy tính của sản phẩm này đi kèm với hình ảnh của một băng ghế thử nghiệm thực tế nơi công nghệ mới đã được thử nghiệm.
xe siêu thanh Raytheon
Thông cáo báo chí đề cập đến một số hệ thống vũ khí có thể được trang bị hệ thống làm mát như vậy nhưng không đi sâu vào chi tiết. Rõ ràng, hệ thống phun chất làm mát sẽ hữu ích cho tất cả các loại máy bay siêu thanh đã biết. vũ khí - đối với tên lửa chính thức, đầu đạn lướt và thậm chí cả đầu đạn tên lửa đạn đạo.
Thông báo cũng đề cập đến các phương tiện hạ cánh của hệ thống không gian. Khi đi vào các lớp dày đặc của khí quyển, các thiết bị như vậy phải chịu tải trọng nhiệt và khí động học cao. Hiện đã có một loạt giải pháp được phát triển tốt và đã được chứng minh trong lĩnh vực này, nhưng hiện tại, Lực lượng Không quân Hoa Kỳ và Canopy Aerospace đang có kế hoạch tạo ra những giải pháp mới.
Công nghệ lưỡng dụng
Hai dự án nghiên cứu được giao cho Canopy rất được quan tâm. Kết quả của họ có thể được ứng dụng trong cả lĩnh vực quân sự và dân sự. Trong cả hai trường hợp, các công nghệ mới sẽ giúp bảo vệ thiết bị khỏi các loại tải trọng ngày càng tăng.
Cần chú ý đến khách hàng của hai nghiên cứu. Không quân Mỹ đóng vai trò này. Điều này chỉ ra rằng các dự án chủ yếu nhằm mục đích quân sự. Các công nghệ mới sẽ được giới thiệu trong lĩnh vực vũ khí và thiết bị quân sự, việc sử dụng dân sự của chúng sẽ chỉ là thứ yếu và có thể sẽ bắt đầu muộn hơn nhiều.
Lầu Năm Góc từ lâu đã phát triển công nghệ siêu thanh. Một số dự án thử nghiệm đã được tạo ra và vũ khí thực sự đang được phát triển với kế hoạch sử dụng trong quân đội. Tuy nhiên, không phải mọi việc đều diễn ra suôn sẻ và theo đúng kế hoạch. Các vấn đề kỹ thuật phát sinh, thời hạn bị đẩy lùi và một số chương trình phải hủy bỏ.
Bất chấp những trở ngại, Hoa Kỳ vẫn tiếp tục phát triển các dự án mới và tìm kiếm công nghệ mới. Họ hiện đang triển khai hai nghiên cứu sâu hơn nhằm cải thiện và giới thiệu các công nghệ đầy hứa hẹn. Hiện chưa rõ các dự án này sẽ kết thúc như thế nào. Nhưng bất kể kết quả thế nào, chúng cho thấy Lầu Năm Góc sẵn sàng phát triển công nghệ siêu thanh.
tin tức