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美借纳米技术攻关高超音速武器 比钢更牢固

原标题:比钢更牢靠且隔热 美借纳米技巧攻关高超音速武器

参考消息网11月22日报道 美国《大年夜众机器》月刊网站11月19日颁发凯尔·沟上的文章《纳米技巧若何赞助美军达到5马赫》,摘编如下:

美国正大年夜力推进高超音速武器攻关,今朝至少有5个不合项目在研。纳米技巧正成为此中一项关键技巧,碳纳米管则有望成为在高超音速飞行时能迅速散热的稳固而轻巧的材料。

高超音速武器以惊人的速率穿越大年夜气层,5马赫是这种武器的“速率门槛”。推动一个物体以异常快的速率在空气中穿行会带来一个问题:跟着速率加快,物体穿过空气的摩擦力也会增添。

这种摩擦会孕育发生热量。以3马赫的速率飞行时,SR-71“黑鸟”计谋侦探机的蒙皮温度会达到260摄氏度。飞行速率达6马赫时,20世纪60年代的X-15火箭动力试验机需遭遇约650摄氏度的高温。速率达到10马赫后,高温足以“融化最坚硬的钢铁”。高超音速武器的飞行速率可能达24马赫。(航空界把飞行器高速飞行时所蒙受到的这种高温环境称之为“热障”,本网注)

资料图片:美军SR-71计谋侦探机可以三倍音速飞行。(美空军官网)

资料图片:美军“猎鹰”飞行器高超音速飞行效果图。(美国防部官网)

因为航天器和核弹头重返大年夜气层所面临的技巧寻衅,科学家和工程师们知道若何处置惩罚传统的空气摩擦问题。但洲际导弹的分导弹头从太空再入大年夜气层并砸向对头子标时,只会裸露在高温下几分钟。另一方面,高超音速武器在大年夜气层内飞行,全部飞行历程都裸露在高温下。

“防务一号”网站上的一篇文章描述了科学家是若何使用碳纳米管办理高温问题的。佛罗里达州立大年夜学高机能材料钻研所的科学家正在钻研将碳纳米管作为高超音速武器的制造材料。碳纳米管是由直径仅一纳米的碳管组成的合成材料,比钢更牢靠并能隔热。钻研职员发明,将碳纳米管浸泡在苯酚中可以将其散热能力前进六分之一。

这意味着,能够遭遇高超音速飞行的高温和压力的材料正在到来。报道觉得,高超音速武器的设计者以致可以经由过程应用更厚的这种涂层实现更高的速率。

责任编辑:刘德宾 SN222

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