Будучи «серцем» космічного корабля, двигун відіграє ключову роль у розвитку аерокосмічних технологій. Двигун є складним і витонченим стратегічним обладнанням високого класу, але матеріальна система, яка може відповідати вимогам стійкості до високих температур, стабільної роботи та тривалого терміну служби одночасно, дуже обмежена.
На цьому етапі в матеріалах високотемпературних конструкцій, таких як камери згоряння та турбіни аерокосмічних двигунів, все ще переважають суперсплави. Після більш ніж 40 років розробки термостійкість металевих матеріалів, представлених монокристалічними сплавами, була значно покращена, але вона все ще далека від температури згоряння двигуна, і в двигунах нового покоління розрив поступово збільшується .
Як легкий і високоефективний конструкційний композитний матеріал, керамічний матеріал широко використовується в області високих температур. Його чудові високотемпературні характеристики роблять його одним із матеріалів-кандидатів на заміну суперлегованих матеріалів в аерокосмічних двигунах, особливо в двигунах із серцевиною двигуна.
Згідно з повідомленням на сайті російських "Известий" від 18 числа, російські інженери вперше в світі розробили технологію виготовлення ракетних двигунів з кераміки. Такі двигуни більш стійкі до високих температур, ніж металеві, і тому більш ефективні.
Оскільки керамічні матеріали менш щільні, це дозволить ракеті вивести на орбіту більше вантажу, використовуючи менше палива. Розробники вважають, що кераміку тепер можна використовувати для виготовлення турбін для різних теплових машин в енергетиці.
«Ми зробили зразок двигуна розміром із долоню», — сказав керівник проекту Ekipo з розробки технології склеювання кераміки. «У цьому немає нічого незвичайного, але ніхто в світі ніколи не будував щось подібне». Двигуни. Ми навчилися зрощувати кераміку так, щоб шви не кидалися в очі, а її міцність не поступалася цілісному матеріалу».
За словами дослідників, якщо турбінний двигун зроблений з кераміки, його ефективність буде більш ніж на 15% вищою, ніж у легкосплавного двигуна.
Випробування показали, що виготовлені за новою технологією керамічні вироби можуть ефективно протистояти так званому тепловому удару, який виникає в рідинних ракетних двигунах, тобто перепаду температур від кімнатної до майже 2000 градусів за Цельсієм за півтори секунди. Протоколи випробувань показали, що зразки двигунів витримали понад 120 таких термічних ударів. Експерти зазначають, що керамічні двигуни призначені не тільки для космосу. Це також може стати в нагоді в машинобудуванні, наприклад, морських керамічних поршневих кілець.
