Von Hyperschallgeschwindigkeit spricht man in der Luftfahrt, wenn ein Flugzeug sich mit mehr als der fünffachen Schallgeschwindigkeit fortbewegt. Dies in der kommerziellen Luftfahrt umzusetzen, stellte sich bisher als schwierig heraus. Doch nun könnte sich das ändern: Ein Team aus Großbritannien und China hat einen neuen Keramik-Werkstoff entwickelt, der den hohen Temperaturen widerstehen kann, die entstehen, wenn ein Flugzeug mit mehr als der fünffachen Schallgeschwindigkeit unterwegs ist. Dabei tritt weitaus weniger Materialverschleiß als bei vergleichbaren Materialien auf.


Bild: NASA

Mit Hyperschall in zwei Stunden über den Atlantik

Die Idee von Passagierflugzeugen, die mit Hyperschallgeschwindigkeit in zwei Stunden von London nach New York fliegen können, gibt es schön länger. Der Bau eines solchen Flugzeuges erfordert jedoch Materialien, die bisher noch experimentellen Status haben. Das Problem ist einfach: Bei derart schnellen Flugbewegungen generiert die auf eine Oberfläche auftreffende Luft Temperaturen von bis zu 3000 Grad Celsius.

Auch unter der Voraussetzung, dass Flügelkanten, Flugzeugnasen, Turbinenblätter und andere Komponente so gebaut werden können, dass sie den Temperaturen widerstehen, werden die hohen Temperaturen dennoch mit hoher Wahrscheinlichkeit zu schnellerem Verschleiß führen.


Ultraleichte Keramik bringt uns einen Schritt näher zum Hyperschall

Das Team der University of Manchester und der Central South University in China arbeitet aktuell an einer neuen Klasse ultraleichter Keramik-Materialien (UHTCs), die den hohen Temperaturen länger widerstehen können und dabei nur wenig Verschleiß aufweisen. Das Geheimnis ist eine spezielle Carbid-Beschichtung, die angeblich zu 12 Mal besseren Eigenschaften führt, als es bei aktuellen Materialien der Fall ist.

Das neue Material wurde von dem Powder Metallurgy InstituteCentral South University hergestellt und dann in Manchester geprüft. Dank besonderer Herstellungsverfahren ist der entstandene Keramik-Werkstoff wesentlich härter und extrem widerstandsfähig.

„“Current candidate UHTCs for use in extreme environments are limited and it is worthwhile exploring the potential of new single-phase ceramics in terms of reduced evaporation and better oxidation resistance. In addition, it has been shown that introducing such ceramics into carbon fiber-reinforced carbon matrix composites may be an effective way of improving thermal-shock resistance“, so Professor Ping Xiao von der University of Manchester.

Natürlich handelt es sich dabei nur um einen Baustein auf dem Weg in Richtung des kommerziellen Hyperschallflugs. Aber es handelt sich um einen wichtigen Schritt, der einen Quantensprung in der Verkehrsfliegerei innerhalb des kommenden Jahrzehnts möglich machen könnte.

via NewAtlas

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