Сплавы и композиты, отличающиеся прочностью, легкостью и жаростойкостью. Разработка новых материалов, страница 6

зволит достигнуть высокой жаросистемы представляют наибольшую

стойкости, легкости и высокого отнотрудность, за ними можно поставить

шения прочности к весу. Вероятным технологию материалов для двига-

кандидатом на эту роль может стать тельных систем и несущих конструк-

«сандвичевая» структура, состоящая

ций.

из двух тонких слоев титана и сотово-

По всей вероятности, летательный

го титанового наполнителя.

аппарат будет иметь двойную двига-

Для новых сверхзвуковых самолетельную систему: прямоточные дви-

тов нужны более легкие двигатели с гатели для полета в плотной атмосфе-

улучшенными      характеристиками.

ре и прямоточные двигатели со

Компрессоры и камеры сгорания этих сверхзвуковым горением для полета в

двигателей должны будут работать разреженной атмосфере. Прямоточ-

при более высоких температурах, чем ные двигатели не имеют тяжелых

это имеет место сейчас. Следователькомпрессоров, необходимых в турбо-

но, потребуются такие материалы, реактивных двигателях: при сверхзву-

как тугоплавкие металлы, интерменОВЫХ скоростях воздух, входящий в


двигатель, сжимается сам, наталки-

крытием, а также тугоплавкие спларицей, внутренние детали — из ком-

ваясь на звуковой барьер. После этого

вы ниобия и молибдена с покрытием.

позитов с органической матрицей, а

сжатый воздух перемешивается с

арматуру — из титана.

углеродным топливом, образуя го-

ОРПУС гиперзвукового заатмос-

Технология материалов, используе32

рючую смесь. Прямоточный двига-

ферного летательного аппарата мых для корпуса, основана на некото-

тель со сверхзвуковым горением ра-

должен быть сделан из легких, прорых концепциях, которые уже были

ботает примерно также, но в нем ис-

чных, жаростойких материалов. По применены в шаттлах. Так, новый

пользуется водород. Водород запаса-

проекту, разработанному Р. Хадкоаэрокосмический корабль должен

ется в летательном аппарате в виде

ком из компании Grumman Aircraft

противостоять воздействиям высо-

чрезвычайно холодной жидкости.

Systems, lnc. , фюзеляж предполагаетких внешних температур. Было рас-

Жидкий водород охлаждает двига-

ся сделать из жаростойких металлисчитано, каких величин достигает

тель. При этом он нагревается и прев-

ческих сплавов, крылья и оперение —

температура в различных точках на

ращается в газ, который и служит

из углерод-углеродных композитов, внешней поверхности, когда аппарат

топливом. Необходимыми материа-

воздухозаборники, каналы и сопла находится в полете с постоянной ско-

лами для этих деталей являются спла-

двигателей — из композитов на осноростью 8М на высоте 26 км. Эти ве-

вы на основе никеля и кобальта, с со-

ве керамической матрицы, шасси

личины изменяются от 760 о с в верх-

ответствующим жаростойким по-

из композитов с металлической матней части фюзеляжа до 1800 о с на носу.

ЭЛЕМЕНТЫ ФЮЗЕЛЯЖА

ВХОДНОЕ ВОЗДУШНОЕ

ОТВЕРСТИЕ И

ДВИГАТЕЛЬНЫИ

ОТСЕК

1800 о с


ЗААТМОСФЕРНЫЙ летательный аппарат бросает вызов разработчикам новых материалов, поскольку он должен двигаться с высокой скоростью как в атмосфере, так и за ее пределами. Конфигурация аппарата показана на рисунке вверху; внизу приведены ожидаемые значения температуры на поверхности аппарата и в двигателе. Предполагается, что аппарат сможет пересечь воздушное пространство над Тихим океаном менее чем за два часа.