«В настоящее время существует довольно много препятствий, когда дело доходит до создания этих супер-самолетов», — сказал доцент кафедры машиностроения Бингемтонского университета Чанхонг Кэ. Первым из них является поиск материала, способного выдержать гиперзвуковые путешествия.«В нашем исследовании использовались так называемые нанотрубки из нитрида бора (BNNT).
НАСА в настоящее время владеет одним из немногих объектов в мире, способных производить качественные BNNT», — сказал Кэ. Обычно углеродные нанотрубки используются в самолетах из-за их прочности — они прочнее стали — и их способности проводить тепло. Однако, когда дело касается авиаперелетов, BNNT — это волна будущего.«Хотя углеродные нанотрубки могут оставаться стабильными при температурах до 400 градусов по Цельсию, наше исследование показало, что BNNT могут выдерживать температуру до 900 градусов по Цельсию», — сказал Кэ. «BNNT также способны выдерживать большие нагрузки и чрезвычайно легкие».
Устойчивость к высоким температурам — важное требование для любого материала, предназначенного для создания следующих супер-самолетов в мире. Однако Ке пояснил, что материал должен сохранять как структурные, так и механические свойства в кислородной среде.
«Мы не тестировали этот материал в вакууме, в отличие от того, что вы испытываете в космосе. Материалы могут выдерживать гораздо более высокие температуры в космосе. Мы хотели посмотреть, могут ли BNNT выдерживать такие условия, как средний истребитель или коммерческий самолет. будет опыт ", сказал он.Хотя исследование пролило новый свет на прочность и стабильность BNNT, их использование в самолетах может не стать реальностью в ближайшие пять-десять лет.
«Прямо сейчас BNNT стоят около 1000 долларов за грамм. Было бы непрактично использовать такой дорогой продукт», — сказал Кэ.Но это не значит, что этого никогда не произойдет.
Примерно столько же стоили углеродные нанотрубки 20 лет назад. По мере того, как новые исследования указывали на полезность углеродных нанотрубок, темпы производства увеличивались, а цены упали до нынешних, от 10 до 20 долларов за грамм. Кэ видит, что та же участь постигнет и BNNT.
Кэ планирует продолжить подобные исследования BNNT. Он работал с ВВС США над несколькими исследовательскими проектами и в 2010 году был выбран для участия в исследовательской программе молодых исследователей ВВС США — программе, на которую было принято менее 20 процентов соискателей.
Хотя достижения BNNT, вероятно, сначала будут использоваться в истребителях, Ке сказал, что он может увидеть, как этот тип технологий перейдет в коммерческие полеты.