Ως «καρδιά» του διαστημικού σκάφους, ο κινητήρας παίζει καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη της αεροδιαστημικής τεχνολογίας. Ο κινητήρας είναι ένας σύνθετος και εξελιγμένος στρατηγικός εξοπλισμός υψηλών προδιαγραφών, αλλά το σύστημα υλικών που μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες, σταθερής απόδοσης και μεγάλης διάρκειας ζωής ταυτόχρονα είναι πολύ περιορισμένο.
Σε αυτό το στάδιο, τα υλικά των δομών υψηλής θερμοκρασίας όπως οι θάλαμοι καύσης και οι τουρμπίνες αεροδιαστημικών κινητήρων εξακολουθούν να κυριαρχούνται από υπερκράματα. Μετά από περισσότερα από 40 χρόνια ανάπτυξης, η αντίσταση στη θερμοκρασία των μεταλλικών υλικών που αντιπροσωπεύονται από μονοκρυσταλλικά κράματα έχει βελτιωθεί σημαντικά, αλλά απέχει ακόμα πολύ από τη θερμοκρασία καύσης του κινητήρα και στη νέα γενιά κινητήρων, το χάσμα αυξάνεται σταδιακά .
Ως ελαφρύ και υψηλής απόδοσης δομικό σύνθετο υλικό, το κεραμικό υλικό χρησιμοποιείται ευρέως σε τομείς υψηλής θερμοκρασίας. Η εξαιρετική του απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες το καθιστά ένα από τα υποψήφια υλικά για αντικατάσταση υλικών υπερκράματος σε αεροδιαστημικούς κινητήρες, ειδικά σε κινητήρες πυρήνα κινητήρα.
Σύμφωνα με ρεπορτάζ στην ιστοσελίδα της ρωσικής «Izvestia» στις 18, Ρώσοι μηχανικοί ανέπτυξαν την τεχνολογία κατασκευής πυραυλοκινητήρων με κεραμικά για πρώτη φορά στον κόσμο. Τέτοιοι κινητήρες είναι πιο ανθεκτικοί στις υψηλές θερμοκρασίες από τους μεταλλικούς κινητήρες και επομένως είναι πιο αποδοτικοί.
Επειδή τα κεραμικά υλικά είναι λιγότερο πυκνά, αυτό θα επέτρεπε στον πύραυλο να βάλει περισσότερο φορτίο σε τροχιά ενώ χρησιμοποιεί λιγότερα καύσιμα. Οι προγραμματιστές πιστεύουν ότι τα κεραμικά μπορούν πλέον να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή τουρμπίνων για διάφορες θερμικές μηχανές στην ενεργειακή βιομηχανία.
«Κατασκευάσαμε μια μηχανή δείγματος μεγέθους παλάμης», είπε ο διευθυντής έργου της Ekipo για την ανάπτυξη τεχνολογίας κεραμικής συγκόλλησης. «Δεν υπάρχει τίποτα ασυνήθιστο σε αυτό το πράγμα, αλλά κανείς στον κόσμο δεν έχει φτιάξει ποτέ κάτι τέτοιο». Μηχανές. Μάθαμε πώς να συνδέουμε τα κεραμικά έτσι ώστε οι ραφές να μην είναι εμφανείς και η αντοχή του να μην είναι κατώτερη από το μονοκόμματο υλικό.»
Σύμφωνα με τους ερευνητές, εάν ο κινητήρας του στροβίλου είναι κατασκευασμένος από κεραμικό, η απόδοσή του θα είναι περισσότερο από 15% υψηλότερη από αυτή του κινητήρα από κράμα.
Δοκιμές έδειξαν ότι τα κεραμικά προϊόντα που κατασκευάζονται με τη νέα τεχνολογία μπορούν να αντισταθούν αποτελεσματικά στο λεγόμενο θερμικό σοκ που συμβαίνει στους κινητήρες υγρών πυραύλων, δηλαδή στη διαφορά θερμοκρασίας από τη θερμοκρασία δωματίου σε σχεδόν 2.000 βαθμούς Κελσίου σε ενάμιση δευτερόλεπτο. Οι αναφορές δοκιμών έδειξαν ότι τα δείγματα του κινητήρα επιβίωσαν σε περισσότερα από 120 τέτοια θερμικά σοκ. Οι ειδικοί επισημαίνουν ότι οι κεραμικοί κινητήρες δεν είναι μόνο για χώρο. Μπορεί επίσης να είναι χρήσιμο στην κατασκευή μηχανών, όπως οι δακτύλιοι εμβόλου από κεραμικά θαλάσσης.
