Havacılıkta devrime bir adım daha yaklaşıldı

Bilim insanları savunma ve hipersonik hava ve uzay yolculuklarında çığır açabilecek yeni bir tür seramik kaplama geliştirdi. Bulgu, bir sonraki nesil uçakların saate 6 bin 200 km hızına ulaşmasını sağlayabilir. Bu malzeme, Londra New York arası yolculukların yaklaşık 9 saaten iki saate indirilmesini sağlayacak.

Manchester Üniversitesi'ndeki uzmanlar, Çin'deki Orta Güney Üniversitesi ile birlikte laboratuvar ortamında gerçekleştirilen geniş çaplı çalışmalardan sonra bu materyali ürettiler.

Materyal, diğer maddelere göre yüksek ısı dayanıklılığına sahip ve karbondan oluşan karpit ile kaplı. Materyalin kendisi ise zirkonyum, titanyum, bor ve karbondan oluşmakta. Malzeme, yüksek hız sonucunda ortaya çıkan 3 bin santigrat sıcaklığına dayanıklı. Hipersonik yolculuk, ses hızından 5 kat daha hızlı olan 5 mach hızında seyahat etmek anlamına geliyor. Bazı hipersonik projeler, Dünya'ya geri dönmeden ve hedeflerine iniş yapmadan önce, atmosferin en üstüne ulaşan bir uçuş rotasını öngörmekte.

Yaklaşık 18 bin metre yükseklikte bu hızlarda hareket eden uçaklar 2 bin ila 3 bin santigrat arasındaki ısılara maruz kalabilir. Bu nedenle yeni seramik kaplama, uçakları bu aşırı koşulların neden olacağı hasarlardan koruyacak şekilde tasarlandı. Manchester ekibinden Profesör Philip Withers konuyla ilgili yaptığı açıklamada söyle dedi: "Geleceğin hipersonik havacılık araçları, geçiş hızlarında bir adım atlama potansiyeli sunuyor. Hipersonik bir uçak, yalnızca iki saatte uzay yoluyla Londra'dan New York'a uçabilir ve bu da hem ticari hem de banliyö seyahatinde devrim yaratır. Şu anda karşılaştığımız en büyük zorluklardan biri ön kenar, ihtirak sistemi ve burun ucu gibi kritik bölgeleri nasıl koruyacağımız. Atmosferdeki hava ve gaz tarafından üretilen ısı bir uçak ya da fırlatılan bir cismin yapısal bütünlüğü üzerinde ciddi etkilere neden olabilir. Yapısal problemler en çok oksidasyon ve erime adı verdiğimiz süreçlerden kaynaklanmaktadır.

Bu süreçler, aşırı derecedeki sıcak hava ve gazların uçakların ve fırlatılan nesnelerin yüzey katmanındaki metalik malzemelerini zedelemesi sonucunda oluşuyor. Bu süreçlerle mücadele etmek için hipersonik araçlarda ultra-yüksek sıcaklık seramikleri (UHTC) adı verilen malzemeler kullanılması gerekiyor.

Fakat günümüzde, geleneksel UHTC'ler bile şu anda aşırı yüksek hızlarda ve sıcaklıkta seyahat eden araçların gereksinimlerini karşılayamıyor. Bu sınırlamaları aşmak, yolcu uçakları için hipersonik seyahat imkânı sağlamakta büyük bir adım alacak.