يقلص كتلة المركبة الفضائية.. الروس يصنعون محركا فضائيا من السيراميك
نجح مهندسو شركة Ekipo الروسية، من ابتكار محرك من السيراميك، يسمح بتخفيض كتلة المركبة الفضائية، ما يساعد على توفير الوقود، وحمل المزيد من البضائع إلى الفضاء وفقا لما نقلته قناة RT.
وقد توصل المهندسون إلى هذا الابتكار من خلال تعلمهم طريقة للصق أجزاء السيراميك مع بعض لتصبح قطعة واحدة.
ويعتبر عامل الكفاءة، أحد الخصائص الأساسية للمحركات الحرارية. الذي يبين كفاءة المحرك من حيث تحويل الطاقة، وكلما كان أعلى، يشير إلى أنه يستخدم الوقود باقتصادية عالية.
وقد وصل مستوى كفاءة المحركات الحرارية، بما فيها محركات الاحتراق الداخلي في الوقت الحاضر، إلى السقف التكنولوجي. ويكاد يكون من المستحيل رفعه عن طريق تغيير تصميم المحرك. ومع ذلك، يمكن زيادة الكفاءة عن طريق زيادة درجة حرارة الجسم العامل في المحرك. ومشكلة المحركات الحديثة تكمن في أنها مصنوعة من سبائك معدنية يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 1700 درجة مئوية، ولكنها غالبًا ما تكون قادرة فقط على تحمل 1200- 1400 درجة مئوية.
ولكن يمكن تجاوز هذه الحدود الحرارية باستخدام السيراميك. أي مركبات أساسها أوكسيد الألمنيوم (Al2O3)، الذي يتحمل 2000 درجة مئوية. بيد أن المشكلة في هذه الحالة هي كيفية إنشاء بنية معقدة مثل بنية المحرك التوربيني التي يجب أن تكون وحدة واحدة متكاملة. كان يعتقد سابقا أنه يستحيل "لصق" قطع السيراميك مع بعضها لتبدو قطعة واحدة. ولكن في الواقع مثل هذا الهيكل سيكون هشا جدا ولن يتحمل أي حمولة.
ولكن مهندسي شركة Ekipo تمكنوا من ابتكار تكنولوجيا خاصة للصق أجزاء السيراميك، تتضمن تغليف مناطق لصقها بمعجون نانوي في درجات حرارة معينة، تأخذ بالاعتبار التحول الطوري أثناء عملية التسخين.
