Vì sao máy bay vũ trụ cần làm lớp vỏ chịu nhiệt độ cao?

Hàng không vũ trụ là gì? Những chuyến bay của máy bay trực thăng, máy bay chở khách trong bầu khí quyển gọi là chuyến bay hàng không. Còn những chuyến bay của vệ tinh nhân tạo, của các con tàu vũ trụ trên tầng cao ở ngoài tầng khí quyển, người ta gọi đó là hàng không vũ trụ. Máy bay hàng không vũ trũ là loại công cụ vừa có chức năng vận tải trong bay hàng không và cả hàng không vũ trụ.

Máy bay hàng không vũ trụ thường mang nhiều động cơ tên lửa (hoặc động cơ phản lực cao áp) dùng sức đẩy cực lớn để đẩy máy bay bay đi. Sau khi bay ra khỏi tầng khí quyển, máy bay khởi động các động cơ nhỏ để bay trong quỹ đạo không gian vũ trụ. Khi bay trên quỹ đạo, tổ lái có thể phối hợp thực hiện các nhiệm vụ. Khi bay về, máy bay hàng không vũ trụ cũng thực hiện hạ cánh giống như máy bay thường. Vì máy bay vũ trụ có thể dùng đi dùng lại nhiều lần, vừa có thể bay đi bay về giữa quỹ đạo vũ trụ và quỹ đạo gần mặt đất, nên đó là phương tiện vận tải có hiệu quả.

Khi phóng và thu hồi các loại khí cụ bay, các nhà chuyên môn rất quan tâm đến vấn đề là vỏ của các thiết bị sẽ có nhiệt độ rất cao khi bay vào tầng khí quyển. Chúng ta đều biết, vào ban đêm có nhiều sao băng sáng loé mắt, chính là do các sao băng đã bùng cháy khi bay vào lớp khí quyển của Trái Đất và có nhiệt độ rất cao.

Khi máy bay vũ trụ bay về Trái Đất, khi bay xuyên qua tầng khí quyển, vỏ máy bay cũng chịu nhiệt độ cao như vậy. Loại vật liệu nào có thể chịu được nhiệt độ rất cao như vậy? Loại vật liệu đó chủ yếu là những hợp chất cacbua silic, silic nitrua, ziriconi oxit (như hợp chất silic, nitrua bo, nhôm oxit…). Đây là họ vật liệu gốm không bị mềm khi gặp nhiệt độ cao. Ví dụ gốm cacbua silic có thể chịu được nhiệt độ đến 1500°C mà cường độ vẫn không thay đổi. Về mặt này không kim loại nào có thể so sánh được. Dùng loại gốm này làm vỏ cho máy bay vũ trụ không chỉ nhẹ, có khả năng chịu được nhiệt độ cao, chịu được va đập mà có thể sử dụng đi, sử dụng lại được nhiều lần. Ngoài máy bay vũ trụ, đầu của tên lửa vượt đại châu, mũi của các vệ tinh nhân tạo, lớp trong của các ống phun lửa, là những nơi có nhiệt độ có thể lớn hơn nghìn độ, người ta hay dùng các loại vật liệu gốm chịu được nhiệt độ cao này.

Các loại gốm chịu được nhiệt độ thường giòn, dễ vỡ nên người ta phải thêm vào gốm loại vật liệu sợi có chứa bo; chế tạo được loại vật liệu vừa chịu được nhiệt độ, có độ cứng lớn, cường độ không thay đổi khi gặp nhiệt độ cao, có thể dùng đi dùng lại nhiều lần. Đây là loại vật liệu phức hợp dùng làm vỏ ngoài cho máy bay vũ trụ có thể bay xuyên qua tầng khí quyển mà vẫn an toàn.

Vì sao khi viết chữ bằng mực xanh đen, màu xanh của nét chữ biến thành màu đen?

Khi bạn dùng mực xanh đen để viết chữ thì bạn sẽ thấy, lúc mới viết chữ có màu xanh, nhưng hôm sau sẽ chuyển từ màu xanh sang màu đen. Tại sao vậy?...

Vì sao dùng ống hút có thể hút được nước giải khát?

Khi bạn dùng ống hút để uống nước giải khát, bạn có thoáng đặt câu hỏi: vì sao miệng vừa hút một cái thì nước liền theo ống hút chạy vào mồm chúng ta ngay? Điều đó chủ yếu là nhờ vào sự giúp sức của áp suất khí quyển...

Loài hoa nào lớn nhất, loài hoa nào nhỏ nhất trên thế giới?

Ở vùng rừng nhiệt đới Sumatra có một loại cây kí sinh gọi là đại hoa thảo đường sống kí sinh trên rễ của thực vật khác, loại cây này rất đặc biệt,...

Tại sao hàng ngàn hàng vạn người cùng làm việc trên một mạng mà không bị rối loạn?

Xã hội loài người đã bước vào thể kỷ XXI bằng bước đi vững chắc, một thời đại thông tin mới mẻ đã đến, làn sóng xây dựng xa lộ thông tin toàn cầu đang...

Thư viện thế giới lớn nhất thế giới ở đâu?

Thư viện Quốc hội Mỹ là thư viện lớn nhất thế giới. Nó được xây dựng ở thủ đô Washington tại một nơi tao nhã, phong cảnh rất đẹp.

Tại sao khi đứng sát tường chúng ta không thể đứng bằng một chân?

Nếu bạn đứng theo thế "kim kê độc lập", tức là đứng bằng một chân, bạn có thể giữ được tư thế này trong một thời gian...

Vì sao dưới bồn địa Talimu khô ráo lại có nhiều nước ngầm?

Bồn địa lớn nhất Trung Quốc - miền Trung bồn địa Talimu là sa mạc Takhơlamakan. Ở Duy Ngô Nhĩ, Takhơlamakan có nghĩa là "vào mà không ra được".

Khi bạn không có mặt ở nhà, làm thế nào để chậu hoa vẫn được tưới nước?

Khi cả nhà bạn cùng nhau đi du lịch đâu đó trong thời gian dài, bạn thấy lo cho những chậu hoa yêu quí của mình vì trong thời gian đó không có ai tưới nước cho chúng.

Tứ đại mỹ nhân thời cổ Trung Quốc là những ai?

Lịch sử Trung Quốc có bốn người đẹp làm khuynh đảo đời sống chính trị được người đời truyền tụng có sắc đẹp khác thường gọi là Tứ đại mỹ nhân.