Ny undersøgelse er et skridt i retning af at skabe fly, der rejser med hypersonisk hastighed

En gennemsnitlig flyvning fra Miami til Seattle tager omkring seks timer og 40 minutter, men forestil dig at kunne reducere den tid til 50 minutter eller mindre. En nylig undersøgelse foretaget af forskere ved NASA og Binghamton University, State University of New York, kan føre til et drastisk fald i flyvetider. Studiet, delvist finansieret af det amerikanske luftvåben, er et af de første skridt mod skabelsen af ​​fly, der er i stand til at bevæge sig med hypersoniske hastigheder, fem til ti gange lydens hastighed.

Der er i øjeblikket en del forhindringer, når det kommer til at bygge disse superfly, sagde Binghamton University Associate Professor of Mechanical Engineering Changhong Ke. Den første af dem er at finde et materiale, der kan holde til hypersoniske rejser.

"Vores undersøgelse brugte det, der kaldes bornitrid nanorør (BNNT'er). NASA ejer i øjeblikket et af de få faciliteter i verden, der er i stand til at producere kvalitets BNNT'er, " sagde Ke. Typisk, kulstof nanorør er blevet brugt i fly for deres styrke - de er stærkere end stål - og deres evne til at lede varme. Imidlertid, BNNT'er er fremtidens bølge, når det kommer til flyrejser.

"Mens kulstof nanorør kan forblive stabile ved temperaturer op til 400 grader Celsius, vores undersøgelse viste, at BNNT'er kan modstå op til 900 grader Celsius, " sagde Ke. "BNNT'er er også i stand til at håndtere store mængder stress og er ekstremt lette."

At modstå høje temperaturer er et vigtigt krav for ethvert materiale, der er beregnet til at bygge verdens næste superfly. Imidlertid, Ke præciserede, at materialet skal kunne opretholde både strukturelle og mekaniske egenskaber i et iltmiljø.

"Vi testede ikke dette materiale i et vakuum, som hvad du ville opleve i rummet. Materialer kan modstå meget højere temperaturer i rummet. Vi ønskede at se, om BNNT'er kunne holde stand i den type miljø, et gennemsnitligt jagerfly eller kommercielt fly ville opleve, " han sagde.

Mens undersøgelsen har bragt nyt lys til styrken og stabiliteten af ​​BNNT'er, deres brug på fly er muligvis ikke en realitet før om fem til 10 år.

"Lige nu, BNNT'er koster omkring $1, 000 pr gram. Det ville være upraktisk at bruge et produkt så dyrt, " sagde Ke.

Men, det betyder ikke, at det aldrig vil ske. Kulstof nanorør havde omtrent samme pris for 20 år siden. Da flere undersøgelser indikerede nytten af ​​kulstofnanorør, produktionshastighederne steg og priserne faldt til den nuværende hastighed, mellem $10 og $20 pr. gram. Ke ser den samme skæbne komme ned ad linjen for BNNT'ere.

Ke planlægger at fortsætte denne type forskning om BNNT'er. Han har arbejdet med U.S. Air Force på adskillige forskningsprojekter og blev i 2010 valgt til U.S. Air Forces Young Investigator Research Program, et prestigefyldt program med færre end 20 procent af ansøgerne accepteret. Mens fremrykningen af ​​BNNT'er sandsynligvis først vil blive brugt i kampfly, Ke sagde, at han kan se denne type teknologi sive ned til kommercielle flyvninger.

Papiret, "Kvantitativ karakterisering af strukturelle og mekaniske egenskaber af bornitrid nanorør i højtemperaturmiljøer, " blev offentliggjort i Videnskabelige rapporter .