В NASA разработали новый жаростойкий композит для будущих ракет

В NASA разработали новый жаростойкий композит для будущих ракет

Новинка позволит серьезно увеличить критические температуры, которые достигаются во время преодоления земного притяжения внутри компонентов.

Developed_NASA_New_Composite_Material_Lead_Creation_More_Powerful_Rocket_Engines_Space_Industry

Группе исследователей из Университета Райса совместно со специалистами из Аэрокосмического агентства NASA удалось создать принципиально новый композит, обладающий улучшенными жаростойкими характеристиками в сравнении с применяемыми сегодня в ракетной промышленности. Основой для разработки послужил все тот же карбид кремния, волокна из которого помогают современным ракетостроителям повышать тепловую стойкость керамических композитных материалов, защищающих ключевые двигательные элементы во время взлета. Задача этих компонентов — выдерживать температуры до 1600 градусов Цельсия, что позволяет избежать разрушения основных узлов и агрегатов запускаемой в космос ракеты еще на этапе вывода полезного груза на околоземную орбиту. Ученым из Соединенных Штатов Америки удалось значительно улучшить параметры используемых материалов, в результате получив крайне устойчивый к сверхвысоким температурам и «липучий» композиционный материал, обладающий сниженной массой.

Разработанный в NASA жаростойкий композит поможет ракетам будущего выводить больше полезного груза в космос — массогабаритные характеристики ракетных двигателей следующих поколений удастся серьезно уменьшить за счет уникальной структуры нового материала. Последний имеет «ворсистые волокна», способные в буквальном смысле «цепляться» за молекулы других материалов, переплетаясь в структуре комбинированной «смеси» из элементов. Это многократно повышает прочность созданной из такого композита конструкции, а за счет применения нанотехнологий позволяет и существенно снизить массу созданных с его использованием агрегатов. Главная особенность созданного учеными в Лаборатории Райса композита — «кудрявые и действующие как крючки и петли волокна», на уровне молекул обеспечивающих идеальное «вживление» и сцепку. Таким образом достигается улучшенное противодействие растрескиванию материала, что сегодня наблюдается в современных двигательных установках для ракет в предельных режимах работы — большая часть случившихся аварий с запусками вызвана разрушением критически важных элементов под температурным воздействием.

На фоне сообщений об успешном запуске ракеты-носителя Falcon 9 корпорацией SpaceX под руководством известного амбициозного миллиардера Илона Маска с повторным использованием разгонной ступени информация о создании нового жаростойкого композита со сниженной массой и повышенной прочностью указывает на скорое внедрение уникальной технологии американским «детищем» NASA. Перевод технологичного производства на более прочные композитные материалы, позволяющие разрабатывать ракетные двигатели меньших размеров и массы, даст серьезный толчок выбранному SpaceX направлению в ракетостроении — многократному использованию двигателей ракет. Это существенно снизит себестоимость запусков, к чему сегодня стремится руководство заокеанского гиганта, чтобы облегчить вывод на орбиту Земли различных спутников и компонентов будущих орбитальных станций.

Дмитрий Хохлов