Гиперзвуковое оружие активно разрабатывают и осваивают военные США

Гиперзвуковое оружие активно разрабатывают и осваивают военные США

Правительство США активно продвигает на вооружение армии гиперзвуковое оружие. Сейчас разрабатываются и осваиваются, как минимум, пять различных программ вооружений. Нанотехнологии превращаются в ключевую стратегию США, которая позволит системам доставки смертоносных боевых головок перемещаться в атмосфере на скоростях 5 Маха и выше. Причём углеродные нанотрубки, используемые в этом деле, обещают стать прочным и лёгким материалом, быстро рассеивающим избыточное тепло.

Продвижение по воздуху на очень высоких скоростях

Гиперзвуковое оружие – боевые системы, способные с невероятной скоростью перемещаться в условиях атмосферы. Гиперзвуковая передача объектов поддерживает ускорение, начиная от скоростей на уровне 5 Маха (примерно 6200 км/час), что пятикратно превышает скорость звука.

Ускоренное продвижение объекта по воздуху, однако, сопровождается появлением уникальной проблемы: при увеличении скорости возрастает эффект трения объекта с воздушным потоком. Этот технический момент сопровождается генерацией большого количества тепла. Так, корпус американского стратегического разведывательного самолёта «SR-71 Blackbird» прогревается до 260ºC на скоростях около 3 Маха.

Ракетный самолёт «Х-15», проходивший испытания ещё в 1960-х годах, разогрелся до температуры 650ºC, совершая полёт на скорости около 6 Маха. Для справки: в условиях перемещения в пространстве от 10 Маха, эффекта трения достаточно для того, чтобы расплавить прочную сталь. При увеличении значения до 20 Маха, температура достигает поразительных значений — 9500ºC. Однако теоретически гиперзвуковое оружие способно достигать скоростей перемещения на уровне 24 Маха.

Ученые имеют понятия относительно того, как справляться с проблемами эффекта трения в атмосфере. Однако если ракетная боеголовка, сбившаяся с орбиты над вражеской целью, подвергается воздействию тепла только в течение нескольких минут во время перехода из космоса в атмосферу, с гиперзвуковым вооружением всё иначе. Гиперзвуковое оружие совершает полный перелёт в условиях атмосферы, и всё это время подвергается воздействию высоких температур.

Конструкционный материал гиперзвукового оружия

Поэтому теперь учёные Института высокопроизводительных материалов университета штата Флорида изучают возможность использования углеродных нанотрубок в качестве конструкционного материала гиперзвукового оружия. Углеродные нанотрубки представляют синтетический материал, состоящий из углеродных нитей диаметром всего один нанометр. Углеродные нанотрубки прочнее стали и способны выступать эффективным изолятором тепла.

В процессе исследований американские учёные обнаружили, что замачивание углеродных нанотрубок в растворе фенола способствует увеличению способности материала рассеивать тепло. Этот результат исследований позволяет использовать меньшее количество наноматериалов под использование.

Что это значит в плане производства гиперзвукового оружия? При таком подходе допускается использовать более толстые слои материала в разработках. Это значит – есть возможность реально достичь 24 Маха.


При помощи информации: DefenseOne