Là "trái tim" của tàu vũ trụ, động cơ đóng vai trò then chốt trong sự phát triển của công nghệ hàng không vũ trụ. Động cơ là một thiết bị chiến lược cao cấp phức tạp và phức tạp, nhưng hệ thống vật liệu có thể đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu nhiệt độ cao, hiệu suất ổn định và tuổi thọ lâu dài là rất hạn chế.
Ở giai đoạn này, vật liệu của các cấu trúc nhiệt độ cao như buồng đốt và tua-bin của động cơ hàng không vũ trụ vẫn chủ yếu là siêu hợp kim. Sau hơn 40 năm phát triển, khả năng chịu nhiệt độ của vật liệu kim loại được thể hiện bằng hợp kim đơn tinh thể đã được cải thiện rất nhiều, nhưng vẫn còn kém xa nhiệt độ đốt cháy của động cơ và ở thế hệ động cơ mới, khoảng cách ngày càng tăng. .
Là vật liệu composite kết cấu nhẹ và hiệu suất cao, vật liệu gốm được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nhiệt độ cao. Hiệu suất nhiệt độ cao tuyệt vời của nó khiến nó trở thành một trong những vật liệu có thể thay thế vật liệu siêu hợp kim trong động cơ hàng không vũ trụ, đặc biệt là trong động cơ lõi động cơ.
Theo báo cáo trên trang web "Izvestia" của Nga ngày 18, các kỹ sư Nga lần đầu tiên trên thế giới đã phát triển công nghệ chế tạo động cơ tên lửa bằng gốm sứ. Những động cơ như vậy có khả năng chịu nhiệt độ cao cao hơn động cơ kim loại và do đó hiệu quả hơn.
Bởi vì vật liệu gốm ít đậm đặc hơn nên điều này sẽ cho phép tên lửa đưa được nhiều hàng hóa hơn vào quỹ đạo trong khi sử dụng ít nhiên liệu hơn. Các nhà phát triển tin rằng gốm sứ hiện nay có thể được sử dụng để chế tạo tua-bin cho nhiều loại máy nhiệt khác nhau trong ngành năng lượng.
Giám đốc dự án phát triển công nghệ liên kết gốm của Ekipo cho biết: “Chúng tôi đã chế tạo một động cơ mẫu có kích thước bằng lòng bàn tay. “Không có gì bất thường về thứ này, nhưng chưa có ai trên thế giới từng chế tạo thứ gì đó như thế này.” Động cơ. Chúng tôi đã học cách ghép gốm sao cho các đường nối không lộ rõ, độ bền không thua kém vật liệu liền khối”.
Theo các nhà nghiên cứu, nếu động cơ tua-bin được làm bằng gốm thì hiệu suất của nó sẽ cao hơn 15% so với động cơ hợp kim.
Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng các sản phẩm gốm được chế tạo bằng công nghệ mới có thể chống lại cái gọi là sốc nhiệt xảy ra trong động cơ tên lửa lỏng một cách hiệu quả, tức là chênh lệch nhiệt độ từ nhiệt độ phòng lên gần 2.000 độ C trong một giây rưỡi. Các báo cáo thử nghiệm cho thấy các mẫu động cơ đã sống sót sau hơn 120 lần sốc nhiệt như vậy. Các chuyên gia chỉ ra rằng động cơ gốm không chỉ dành cho không gian. Nó cũng có thể hữu ích trong chế tạo máy móc, chẳng hạn như vòng piston gốm hàng hải.
