კერამიკული მასალების გამოყენება ძრავებში

2022-09-01

როგორც კოსმოსური ხომალდის „გული“, ძრავა მთავარ როლს ასრულებს კოსმოსური ტექნოლოგიის განვითარებაში. ძრავა არის რთული და დახვეწილი მაღალი დონის სტრატეგიული მოწყობილობა, მაგრამ მატერიალური სისტემა, რომელსაც შეუძლია დააკმაყოფილოს მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობის, სტაბილური მუშაობის და ამავე დროს ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, ძალიან შეზღუდულია.
ამ ეტაპზე, მაღალი ტემპერატურის სტრუქტურების მასალებში, როგორიცაა წვის კამერები და საჰაერო კოსმოსური ძრავების ტურბინები, კვლავ დომინირებს სუპერშენადნობები. განვითარების 40 წელზე მეტი ხნის შემდეგ, მეტალის მასალების ტემპერატურული წინააღმდეგობა, რომლებიც წარმოდგენილია ერთკრისტალური შენადნობებით, მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა, მაგრამ ის ჯერ კიდევ შორს არის ძრავის წვის ტემპერატურისგან, ხოლო ახალი თაობის ძრავებში, უფსკრული თანდათან იზრდება. .
როგორც მსუბუქი და მაღალი ხარისხის სტრუქტურული კომპოზიციური მასალა, კერამიკული მასალა ფართოდ გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის სფეროში. მისი შესანიშნავი მაღალი ტემპერატურის შესრულება ხდის მას ერთ-ერთ კანდიდატ მასალას, რომელიც შეცვალოს სუპერშენადნობის მასალები საჰაერო კოსმოსურ ძრავებში, განსაკუთრებით ძრავის ბირთვის ძრავებში.
რუსული „იზვესტიას“ ვებ-გვერდის 18-ის ცნობით, რუსმა ინჟინერებმა მსოფლიოში პირველად შეიმუშავეს კერამიკით სარაკეტო ძრავების დამზადების ტექნოლოგია. ასეთი ძრავები უფრო მდგრადია მაღალი ტემპერატურის მიმართ, ვიდრე ლითონის ძრავები და შესაბამისად უფრო ეფექტურია.
იმის გამო, რომ კერამიკული მასალები ნაკლებად მკვრივია, ეს საშუალებას მისცემს რაკეტას ორბიტაზე მეტი ტვირთი მოათავსოს, ხოლო ნაკლები საწვავი მოიხმაროს. დეველოპერები თვლიან, რომ კერამიკა ახლა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ენერგეტიკის ინდუსტრიაში სხვადასხვა თერმული მანქანებისთვის ტურბინების დასამზადებლად.
"ჩვენ გავაკეთეთ პალმის ზომის ნიმუშის ძრავა", - თქვა Ekipo-ს პროექტის მენეჯერმა კერამიკული შემაკავშირებელი ტექნოლოგიის შემუშავებისთვის. „ამაში უჩვეულო არაფერია, მაგრამ მსგავსი რამ მსოფლიოში არავის აუშენებია. ძრავები. ჩვენ ვისწავლეთ კერამიკის შერწყმა ისე, რომ ნაკერები არ გამოჩნდეს და მისი სიმტკიცე არ ჩამოუვარდეს ერთ ცალ მასალას“.
მკვლევარების აზრით, თუ ტურბინის ძრავა კერამიკული იქნება, მისი ეფექტურობა 15%-ზე მეტი იქნება, ვიდრე შენადნობის ძრავის.
ტესტებმა აჩვენა, რომ ახალი ტექნოლოგიით დამზადებულ კერამიკულ პროდუქტს შეუძლია ეფექტურად გაუძლოს ეგრეთ წოდებულ თერმულ დარტყმას, რომელიც ხდება თხევადი სარაკეტო ძრავებში, ანუ ტემპერატურის სხვაობა ოთახის ტემპერატურიდან თითქმის 2000 გრადუს ცელსიუსამდე წამში და ნახევარში. სატესტო მოხსენებებმა აჩვენა, რომ ძრავის ნიმუშებმა გადაურჩა 120-ზე მეტ თერმულ დარტყმას. ექსპერტები აღნიშნავენ, რომ კერამიკული ძრავები არ არის მხოლოდ სივრცეში. ის ასევე გამოდგება მანქანათმშენებლობაში, როგორიცაა ზღვის კერამიკული დგუშის რგოლები.