En tant que « cœur » du vaisseau spatial, le moteur joue un rôle clé dans le développement de la technologie aérospatiale. Le moteur est un équipement stratégique haut de gamme complexe et sophistiqué, mais le système matériel capable de répondre à la fois aux exigences de résistance aux températures élevées, de performances stables et de longue durée de vie est très limité.
A ce stade, les matériaux des structures à haute température telles que les chambres de combustion et les turbines des moteurs aéronautiques sont encore dominés par les superalliages. Après plus de 40 ans de développement, la résistance à la température des matériaux métalliques représentés par les alliages monocristallins a été grandement améliorée, mais elle est encore loin de la température de combustion du moteur, et dans la nouvelle génération de moteurs, l'écart augmente progressivement .
En tant que matériau composite structurel léger et performant, le matériau céramique est largement utilisé dans le domaine des hautes températures. Ses excellentes performances à haute température en font l’un des matériaux candidats pour remplacer les superalliages dans les moteurs aérospatiaux, en particulier dans les moteurs de base des moteurs.
Selon un article publié le 18 sur le site Internet des "Izvestia" russes, des ingénieurs russes ont développé pour la première fois au monde la technologie permettant de fabriquer des moteurs de fusée avec de la céramique. De tels moteurs résistent mieux aux températures élevées que les moteurs métalliques et sont donc plus efficaces.
Les matériaux céramiques étant moins denses, cela permettrait à la fusée de mettre plus de marchandises en orbite tout en utilisant moins de carburant. Les développeurs pensent que la céramique peut désormais être utilisée pour fabriquer des turbines pour diverses machines thermiques du secteur énergétique.
"Nous avons fabriqué un moteur d'échantillonnage de la taille d'une paume", a déclaré le chef de projet d'Ekipo pour le développement de la technologie de liaison céramique. "Il n'y a rien d'inhabituel dans cette chose, mais personne au monde n'a jamais construit quelque chose comme ça." Moteurs. Nous avons appris à assembler la céramique de manière à ce que les joints ne soient pas évidents et que sa résistance ne soit pas inférieure à celle du matériau monobloc.
Selon les chercheurs, si le moteur à turbine est en céramique, son rendement sera supérieur de plus de 15 % à celui du moteur en alliage.
Des tests ont montré que les produits céramiques fabriqués avec la nouvelle technologie peuvent résister efficacement au choc thermique qui se produit dans les moteurs de fusée à liquide, c'est-à-dire la différence de température entre la température ambiante et près de 2 000 degrés Celsius en une seconde et demie. Les rapports de tests ont montré que les échantillons de moteurs ont survécu à plus de 120 chocs thermiques de ce type. Les experts soulignent que les moteurs en céramique ne sont pas uniquement destinés à l’espace. Il peut également s'avérer utile dans la construction de machines, telles que les segments de piston en céramique marine.
