TẠI SAO VỎ NGOÀI CỦA MÁY BAY
LẠI CHỊU ĐƯỢC NHIỆT ĐỘ CAO?
Hàng không và vũ trụ là một có phải vậy không? Thực ra, gọi là hàng không, là chỉ bay trong tầng khí quyển, ví dụ như máy bay trực thăng, máy bay vận tải hành khách; Vũ trụ lại là chỉ chuyến bay trong không trung ở ngoài tầng khí quyển, ví dụ như vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ. Và máy bay vũ trụ là phương tiện vận chuyển trong không trung với hai chức năng là hàng không và vũ trụ.
Máy bay vũ trụ thường mang rất nhiều động cơ tên lửa dạng nhỏ (hoặc ống phun khí nitơ áp lực cao), dùng lực đẩy lớn của tên lửa để bay vuông góc lên, sau khi bay ra ngoài tầng khí quyển, khởi động, các động cơ nhỏ để bay trong quỹ đạo vũ trụ. Khi vận hành trên quỹ đạo, nó có thể hoàn thành các loại nhiệm vụ dưới sự điều khiển của đội bay; khi trở lại mặt đất, nó lại có thể bay lượn hạ cánh giống như máy bay vậy. Do vậy, máy bay vũ trụ là một loại thiết bị bay có thể sử dụng nhiều lần, nó có thể quay trở lại mặt đất và tiến gần tới giữa các quỹ đạo gần mặt đất, đi lại vận chuyển hết sức thuận tiện.
Khi phóng ra và thu về các loại thiết bị vũ trụ, điều làm các chuyên gia lo lắng nhất là nhiệt độ cao sinh ra do ma sát cực lớn với tầng khí quyển. Chúng ta biết rằng, sao băng có thể phát ánh sáng chói lòa trong đêm tối, chính là vì nó lao vào tầng khí quyển lớn của trái đất, ma sát với tầng khí quyển, sinh ra nhiệt độ cao và bốc cháy. Máy bay vũ trụ khi phóng lên và trở về trái đất, do phải xuyên qua tầng khí quyển, do đó mặt ngoài cũng sẽ sinh ra nhiệt độ rất cao, loại nhiệt độ này không có bất vỏ ngoài làm bằng kim loại nào có thể chịu được. Do đó, các nhà hóa học qua nhiều lần thực nghiệm, đã tìm ra một loại sứ kết cấu nhiệt độ cao có thể thay thế vỏ ngoài bằng kim loại. Loại vật liệu mới có thể chịu nhiệt độ cao này chủ yếu do các hợp chất hóa học chịu được nhiệt độ cao như hợp chất cacbon, hợp chất nitơ, hợp chất oxy (như cacbua silic, borum nitơ hóa Ziriconi oxy hóa) tạo thành. Loại ngói chống nóng được làm từ loại nguyên liệu này có thể chịu được nhiệt độ rất cao mà không bị mềm, không bị nóng chảy. Ví dụ như sứ cacbua silic, cho dù dưới nhiệt độ cao đến 1500oC vẫn có thể duy trì độ cứng rất cao, đây là tính chất mà không loại kim loại nào có thể sánh được. Dùng loại sứ chịu nhiệt cao này làm vỏ ngoài của máy bay vù trụ thì không những có trọng lượng nhẹ, tính chống nóng và chống va đập cao, còn có thể sử dụng được nhiều lần. Ngoài máy bay vũ trụ, đầu đạn tên lửa xuyên lục địa, tiền sử của vệ tinh nhân tạo thu hồi, lớp trong của ống phun tên lửa, cho dù có ở nhiệt độ cao vài nghìn độ, đều thường phải chọn loại sứ kết cấu nhiệt độ cao này.
Các loại sứ đều có đặc tính giòn, do đó, các nhà vật liệu hóa học đã thêm các sợi nguyên tố có chứa borum vào trong sứ kết cấu nhiệt độ cao, tạo ra nguyên liệu tổng hợp chịu nhiệt có thể chịu được lực kéo lớn. Tàu vũ trụ dùng nó làm vỏ ngoài, khi xuyên qua lớp khí quyển thì càng an toàn.
