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)資訊   1312天前

據外媒報道，隱形飛機的一種新外殼可以通過解決隱形飛機長期存在的設計弱點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，美國空軍都會利用它們躲避大部分雷達跟蹤的能力來執(zhí)行秘密偵察任務。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，也不是完全能躲避雷達，但它們比普通飛機要更難被發(fā)現。為了做到這一點，它們使用了雷達吸收聚合物--可以吸收雷達系統(tǒng)發(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自然更難被雷達發(fā)現。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，所以它們在480華氏度以上的溫度下分解。

來自美國北卡羅來納州立大學(NCSU)的研究人員指出，隱形飛機的最高飛行速度和飛行時間都有上限--這是事實。一方面，超音速飛機通過空氣撞擊區(qū)域如機翼的摩擦產生大量熱量。與此同時，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。為了解決這個問題，美國空軍需要進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間延長。

據悉，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的領導下，該團隊開發(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)境條件而且還能比現有的聚合物更能躲避雷達。

事實上，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，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用于更多的場合，目前由于聚合物涂層的風險太大，現有的隱形飛機可能會因此擱淺。由于摩擦產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，并且因為飛機設計的空氣動力學效率更高、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變得更遠。

除了這些改進之外，應用也變得相對簡單。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體噴在表面，然后跟周圍空氣發(fā)生反應以氧化成固態(tài)。這個過程只需要1-2天。

盡管顯然離建造真正的隱形飛機還有相當長的一段路要走，對這種陶瓷材料的實驗室測試一直表現出很有前景。美國空軍科學研究辦公室目前已經開始資助該項目，NCSU團隊希望通過跟飛機制造商的合作開發(fā)出能利用這種涂層優(yōu)勢的潛在設計。

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