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超音速飞行温度高达3000度 新材料可以解决此问题

北极蚊子 2017-7-19 12:02

在全球发送信息越来越容易了,如果要将真人送到全球某个比较远的地方仍然需要很长时间,长得有点难以忍受。要将人从地球的一个地方运到另一个地方,需要构建一种交通运输方式,必须遵守物理定律。

在管道旅行方面,超级高铁(Hyperloop)是一个巨大的进步,要想看到管道贯穿地下,连接两个国家,我们可能还要等很长一段时间。心灵传动更是遥不可及。怎么办?最好的办法还是利用好现有交通运输模式,改进它,让它更好。

最近出现了一些突破,正是因为这些技术突破,我们离超音速飞行更近一步,既包括商务飞行,也包括太空旅行。

超音速运输实际上就是以5马赫的速度移动,速度达到音速的5倍。当速度达到如此程度,交通工具周围的空气温度会上升到2000至3000摄氏度,高温会让容器的表面脱落。

实际上,超音速飞行的时速比协和飞机(Concorde)快1000英里(约1610公里)。如果要达到超音速,每小时速度接近4000英里(约6437公里)。将起落时间加进去,从伦敦飞到纽约只要2小时,如果是长途飞行,超音速飞机好处更大,比如从纽约飞到悉尼。

问题在于,即使是之前已经存在的交通运输工具,比如协和飞机,在飞行时机体的温度也会上升,降落时窗户和机舱壁温度太高,碰都碰不了。而且这些运输工具还没有达到超音速的水平。

超音速飞行会产生大量的热量,为了化解过热问题,我们会使用一种名叫“超高温陶瓷(UHTC)”的材料,将它涂在飞机的表面。然而Phys.org指出,传统UHTC并不完美,无法完全达到要求。

现在曼彻斯特大学研究人员与中国中南大学携手合作,设计制造一种新的碳化物涂层,超音速飞行时温度高达3000摄氏度,碳化物涂层抵抗高温的能力更强。

因为构造特殊,新材料的效果比标准UHTC好12倍。它使用了一种名叫“反应熔渗法”的技术,听起来跟电影《星际迷航》差不多,这种技术可以让材料更坚固,比普通 UHTC更坚固,制造速度也更快。

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