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.

Dưới chân Trung Quốc, phía bên kia Trái Đất sẽ là nước nào?

Có người hỏi: phía dưới chân người Trung Quốc đứng, nếu đào sâu xuyên qua bên kia Trái Đất thì đó sẽ là đâu? Có thể bạn không cần suy nghĩ mà trả lời...

Làm thế nào để phân biệt được giữa rắn độc và rắn không độc?

Trên thế giới có khoảng hơn 2500 loài rắn, rắn độc có khoảng trên dưới 650 loài, trong đó Trung Quốc đã có 47 loài rắn độc.

Vì sao bóng bay bơm khí heli chóng xẹp?

Hai quả bóng bay giống hệt nhau, một bơm bằng không khí thường, một bơm bằng khí heli. Được một lúc, bóng bơm khí heli đã teo lại, dúm dó dẩn, trong...

Sự khác nhau giữa gạo tiên, gạo tẻ và gạo nếp?

Con người căn cứ vào độ dẻo, dính của gạo sau khi nấu chín để phân biệt gạo thành hai loại: loại gạo dẻo, dính và loại gạo không dẻo, dính; gạo dẻo,...

Vì sao chuông nứt đánh không kêu?

Cái chuông, khi đã bị nứt rồi, thì dù bạn có đánh hết sức bình sinh vẫn chỉ nghe thấy những âm thanh rè rè mà thôi. Đó là do chỗ bị nứt làm chuông mất...

Vì sao Hoả Tinh lại màu đỏ?

Hoả Tinh giống như một khối lửa hiện lên trên bầu trời mênh mông. Từ kính viễn vọng mà nhìn, Hoả Tinh giống như một khối cầu lửa đang bốc cháy.

Vì sao đá quý lại có nhiều màu sắc?

Đá quý có nhiều màu sắc lấp lánh gợi sự ham thích của mọi người. Vẻ đẹp kỳ lạ của đá quý do đâu mà có? Qua các phân tích hoá học và phân tích quang...

Giao lộ lập thể kết nối với nhau có những đặc điểm gì?

Giao lộ (ngã ba, ngã tư v.v.

Âm thanh trong phích nước từ đâu ra?

Ghé sát tai vào phích nước rỗng, bạn sẽ thấy âm thanh o o như tiếng gió lùa. Phích kín như vậy thì gió ở đâu ra nhỉ.