Примена керамичких материјала у моторима

2022-09-01

Као „срце“ свемирске летелице, мотор игра кључну улогу у развоју ваздухопловне технологије. Мотор је сложена и софистицирана врхунска стратешка опрема, али систем материјала који истовремено може да испуни захтеве отпорности на високе температуре, стабилних перформанси и дугог века трајања је веома ограничен.
У овој фази, материјалима високотемпературних структура као што су коморе за сагоревање и турбине ваздухопловних мотора и даље доминирају суперлегуре. Након више од 40 година развоја, температурна отпорност металних материјала представљених монокристалним легурама је знатно побољшана, али је још увек далеко од температуре сагоревања мотора, а у новој генерацији мотора јаз се постепено повећава. .
Као лаган и структурални композитни материјал високих перформанси, керамички материјал се широко користи у пољу високих температура. Његове одличне перформансе при високим температурама чине га једним од материјала кандидата за замену материјала од суперлегура у ваздухопловним моторима, посебно у моторима са језгром мотора.
Према извештају на сајту руских „Известија” од 18. руски инжењери су први пут у свету развили технологију израде ракетних мотора са керамиком. Такви мотори су отпорнији на високе температуре од металних мотора и стога су ефикаснији.
Пошто су керамички материјали мање густи, то би омогућило ракети да стави више терета у орбиту док користи мање горива. Програмери верују да се керамика сада може користити за прављење турбина за разне термалне машине у енергетској индустрији.
„Направили смо мотор за узорке величине длана“, рекао је Екипов пројектни менаџер за развој технологије керамичког везивања. „Нема ничег необичног у овој ствари, али нико на свету никада није направио нешто овако. Мотори. Научили смо како да спајамо керамику тако да шавови нису очигледни, а њена снага није инфериорна у односу на једноделни материјал.”
Према истраживачима, ако је турбински мотор направљен од керамике, његова ефикасност ће бити више од 15% већа од оне код мотора од легуре.
Тестови су показали да керамички производи направљени новом технологијом могу ефикасно да се одупру такозваном топлотном шоку који се јавља у течним ракетним моторима, односно температурној разлици од собне температуре до скоро 2.000 степени Целзијуса за једну и по секунду. Извештаји о испитивању су показали да су узорци мотора преживели више од 120 таквих топлотних удара. Стручњаци истичу да керамички мотори нису само за свемир. Такође може бити од користи у машиноградњи, као што су бродски керамички клипни прстенови.