صورة تعبيرية – مكوك الفضاء

 

يقوم العلماء بتطوير أكثر المواد مقاومة للحرارة التي تم إنتاجها على الإطلاق حتي الآن.

 

طورت مجموعة من العلماء من مركز بحوث المواد الإنشائية النانوية الخزفية NUST MISIS في الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا ، مادة خزفية Ceramic Material لها أعلى درجة انصهار Melting Point بين المركبات المعروفة حاليًا. نظرًا للمزيج الفريد من الخواص الفيزيائية والميكانيكية والحرارية لها ، تكون هذه المادة واعدة للاستخدام في معظم المكونات التي تتعرض للحرارة العالية في الطائرات ، مثل الغطاء الإنسيابي Nose Fairing الأمامي للصواريخ ، والمحركات النفاثة والحواف الحادة الأمامية للأجنحة التي تعمل عند درجات حرارة أعلى من 2000 درجة مئوية ، وتم نشر النتائج في مجلة Ceramics International .

 

عند مغادرة الغلاف الجوي والعودة ترتفع درجة الحرارة على أجنحة الطائرات الفضائية إلى 2000 درجة مئوية، وفي أطراف الأجنحة إلى 4000 درجة مئوية. لذلك عند الحديث عن مثل هذه الطائرات تظهر مسألة ابتكار مادة تتحمل مثل هذه الحرارة العالية.

 

تعمل العديد من وكالات الفضاء الرائدة (مثل وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ، بالإضافة إلى وكالات اليابان والصين والهند) على تطوير الطائرات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام ، مما سيقلل بشكل كبير من تكلفة نقل الأشخاص والبضائع إلى المدار ، وكذلك تقليل الفترات الزمنية بين الرحلات الجوية.

 

يقول دميتري موسكوفسكيخ Dmitry Moskovskikh مدير مركز بحوث المواد الإنشائية النانوية الخزفية NUST MISIS في الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا “حاليًا ، تم تحقيق نتائج مهمة في تطوير مثل هذه المعدات التي تتعرض لحرارة عالية. على سبيل المثال ، يؤدي تقليل نصف قطر الإنحناء Rounding Radius للحواف الأمامية الحادة للأجنحة إلى بضعة سنتيمترات إلى زيادة كبيرة في الرفع والقدرة على المناورة ، بالإضافة إلى تقليل السحب الديناميكي الهوائي Aerodynamic Drag ومع ذلك ، عند الخروج من الغلاف الجوي والعودة إليه ، يمكن ملاحظة ارتفاع درجات الحرارة إلي حوالي 2000 درجة مئوية على سطح أجنحة الطائرة الفضائية ، و إلى 4000 درجة مئوية على أطراف أجنحتها . لذلك ، عندما يتعلق الأمر بهذه الطائرات “هناك سؤال مرتبط بإنتاج وتطوير مواد جديدة يمكن أن تعمل في درجات الحرارة المرتفعة هذه”.

 

خلال عمليات التطوير الأخيرة ، كان هدف العلماء هو تركيب مادة ذات درجة انصهار عالية و ذات خصائص ميكانيكية عالية. تم اختيار نظام ثلاثي الهافنيوم Hafnium-كربون Carbon-نيتروجين Nitrogen ، أو مايسمي بكربونات الهافنيوم Hafnium Carbonitride (Hf-CN) ، حيث تنبأ علماء من جامعة براون Brown University (الولايات المتحدة) سابقًا بأن كربونات الهافنيوم Hafnium Carbonitride سيكون لها موصلية حرارية Thermal Conductivity عالية ومقاومة للأكسدة Oxidation ، بالإضافة إلى أعلى درجة انصهار Melting Point بين جميع المركبات المعروفة (تصل إلي حوالي 4200 درجة مئوية).

 

المراجع

 

• مركز بحوث المواد الإنشائية النانوية الخزفية NUST MISIS – موقع فيس بوك.

 

* Russian Scientists Developed the Most Heat-Resistant Material Ever.

* Ceramics International.

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوكو 

***************************************************************

 

مواضيع ذات صلة

 .

* متطلبات رحلات الفضاء المأهولة إلى المريخ: يجب أن تتخطي ناسا العودة إلى القمر؟

.

* نظام الإنقاذ في مكوك الفضاء Escape System for Space Shuttle

.

* مؤشر انعدام الوزن Zero-g indicator أو مؤشر انعدام الجاذبية

.

* تفاصيل الرحلة التجريبية Demo-2 لمركبة SpaceX

.

* اليوم تم تنفيذ إطلاق لأول رحلة مأهولة من التراب الأمريكي منذ 9 سنوات

.

* اليوم إطلاق أول رحلة مأهولة من التراب الأمريكي منذ 2011 م

.

* برنامج من تصميم شركة SpaceX لمحاكاة عملية إرساء المركبة Crew Dragon

.