倫敦到紐約兩小時將實現：超韌陶瓷材料製造超音速飛機

近日，科學家用陶瓷創造了用於超音速飛行器的耐熱材料，能夠承受高達3000攝氏度的高溫。為商用超音速飛機提速至每小時3800英里（6200公里/小時）提供了強大的技術保障支持，這使得從倫敦飛到紐約的航班只需要兩小時。

超音速飛機意味著以五馬赫（一馬赫為一倍音速）及以上的速度飛行，即至少是音速的五倍。一些超音速項目規划了到達高空和大氣邊緣然後返回地球表面到達目的地的飛行路線，在達6萬英尺（18000米）的高空飛行，在這樣的速度和高度下降的飛機表面溫度可以達到2000至3000攝氏度，而這種新材料就是用來防止這些極端惡劣條件對飛機造成的損壞。這種新型陶瓷塗層是英國曼徹斯特大學和我國中南大學合作研究的，在周密的實驗、測試各種候選材料後選擇了這種碳化物塗層——一種碳元素材料，其由鋯、鈦、硼和碳組成，比現有的任何材料都能更好地抵抗高溫。曼徹斯特大學大學的菲利普威瑟斯教授說：「未來的超音速航空航天工具為運輸速度提供了歷史性的巨大跨越，一架超音速飛機可以在兩個小時內從倫敦飛至紐約，這將是商業和遠距離通勤方面的革新。」

然而，大氣中的空氣和氣體產生的熱量可能對飛機或助推器結構完整性造成嚴重影響，結構問題主要是由氧化和銷蝕過程引起的，是當非常熱的空氣和氣體在飛行器的金屬材料表面摩擦是產生的。所以目前最大的挑戰之一是如何保護關鍵部件，如燃燒器、機翼前緣和鼻端等。為了解決這個問題，在航空發動機和超音速車輛（如火箭彈、防禦導彈等）中需要使用超高溫陶瓷（UHTC）。但是目前，即使是傳統的UHTC也不能滿足在極端速度和溫度下安全行駛的需求，克服這些限制將是客機實現超音速行駛的關鍵。

此前，波音公司承諾將使超音速客機成為現實，並表示可能在十年內開始運行。不過波音公司董事長兼首席執行官也承認，公司仍然必須證明有足夠多的人能夠買得起機票才能使這個項目值得投資發展。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！