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.

Ngành nông nghiệp trang thiết bị hiện đại hóa là gì?

Ngành nông nghiệp truyền thống, ở một mức độ rất lớn, đang chịu sự hạn chế của điều kiện môi trường, như nhiệt độ, lượng mưa, đất đai và sâu bệnh, ảnh...

Tại sao dùng gương cầu lồi có thể tạo ra lửa?

Khi đi dã ngoại vào mùa đông, nếu như bạn không có nào để có thể nhóm lên ngọn lửa, bạn đừng vội sốt ruột, chúng ta có thể động não một chút để đạt được mục đích của mình.

Tại sao phá nhà bằng bộc phá được điều khiển vừa nhanh vừa an toàn?

Năm 1995, thành phố Thượng Hải do nhu cầu xây dựng ở trên cao, nên phải tháo dỡ một thư viện cỡ lớn cao mấy chục mét, người ta tiến hành cho nổ bộc...

Tại sao trên lá cờ Olympic lại có năm vòng tròn?

Đại hội thể dục thể thao long trọng và có quy mô lớn nhất trên thế giới là Thế vận hội Olympic. Mỗi khi khai mạc Thế vận hội Olympic, trên hội trường...

Vì sao các vệ tinh nhân tạo quay quanh Trái Đất theo những quỹ đạo khác nhau?

Các vệ tinh nhân tạo chuyển động trên bầu trời của Trái Đất, theo chế độ cao quỹ đạo cách mặt đất có thể phân chia thành ba loại: quỹ đạo gần mặt đất...

Cơ thể người có khả năng tái sinh không?

Trong giới tự nhiên, khi một cơ quan không có cách nào tránh khỏi bị tổn thương thì tái sinh là biện pháp bù đắp rất quan trọng.

Vì sao khu vực Giang Hoài có bầu trời màu vàng?

Hằng năm vào tháng 6 - 7 là lúc mơ chín rộ. Vùng Giang Hoài, Trung Quốc thường xuất hiện những ngày mưa liên miên, rất ít gặp thời tiết sáng sủa, độ...

Tại sao lại cần phải xây dựng giao lộ lập thể?

Đi đôi với mật độ dân số ngày càng cao, mâu thuẫn giữa lượng xe tăng lên mạnh mẽ và đường sá có hạn ở các thành phố ngày càng sâu sắc. Đặc biệt là vào...

Mùa hè, ếch để vào tủ lạnh có thể ngủ đông không?

Rất nhiều loại động vật quen thuộc đối với chúng ta có thói quen ngủ đông như ếch, rùa, rắn, thậm chí cả gấu đều ngủ vùi khi mùa đông tới, dường như chúng chẳng muốn chứng kiến cảnh mặt đất trắng xoá băng tuyết.