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.

Mùa đông khi có gió tây bắc vì sao thời tiết dễ trong sáng?

Mùa đông miền Đông Nam Trung Quốc có gió tây bắc đến từ các vùng Xibêri của Nga và Mông Cổ. Ở những vùng đó mùa đông vô cùng lạnh giá.

Làm thế nào để biết một hòn đá là thiên thạch?

Nếu đặt trước mắt bạn một đống đá và sắt cục, bạn có phân biệt được hòn nào là thiên thạch, hòn nào là đá hay sắt tự nhiên không? Chẳng khó lắm đâu....

Tại sao ở nhà vẫn mua được hàng?

Trước đây muốn mua gì thì phải ra phố. Giờ đây thì cứ nằm ở nhà cũng có thể mua được.

Vì sao không thể vứt bỏ một cách tùy tiện các phế liệu hạt nhân và chất thải có tính phóng xạ?

Một trăm năm trước, từ khi Becơlây phát hiện hiện tượng phóng xạ đến nay, phản ứng hạt nhân và các nguyên tố có tính phóng xạ đã bước vào cuộc sống...

Tại sao nói CPU là bộ phận trung tâm của máy tính?

Máy vi tính có năm bộ phận chủ yếu hợp thành, đó là: (1) CPU (Central Processing Unit): bộ xử lý trung tâm hay còn gọi bộ vi xử lý. (2) Bộ lưu trữ...

Vì sao nước thịt, nước cá lại đông?

Vào mùa đông khi cột thủy ngân trong nhiệt kế xuống 0°C hay thấp hơn, nước sông sẽ đông lại, thì nước cá, nước thịt trong nhà cũng đông lại.

Tại sao ô tô điện có thể khôi phục địa vị?

Ô tô điện là chỉ loại ô tô không dùng động cơ đốt trong, không dùng xăng, mà dùng động cơ điện một chiều để kéo.

Thế nào là bài toán bản đồ có bốn màu?

Năm 1852, Côxuri tốt nghiệp đại học ở Luân Đôn. Khi vẽ địa đồ, ông nhận thấy: với một tấm bản đồ chỉ cần dùng tối đa bốn màu là có thể tô đủ để phân...

Có thể "khôi phục" loại hình giao thông có đường ray trong thành phố không?

Thế hệ người già ở Thượng Hải nhất định còn nhớ xe điện có đường ray ngày xưa. Nó thường chỉ có hai toa xe, phía trước là xe động lực, có một cần gạt...