A 3D-nyomtatott katalizátor, ami lehetővé teheti a hiperszonikus repülést széles körben
2021 / 09 / 12 / Felkai Ádám
A 3D-nyomtatott katalizátor, ami lehetővé teheti a hiperszonikus repülést széles körben
A hiperszonikus repülés legalább a hangsebesség ötszörösével történő utazást jelent, és jelenleg az egyik legfőbb technológiai akadály ezzel kapcsolatban a túlmelegedés – ezen segítene egy új katalizátor.

A hiperszonikus repülés esetén legalább az ötszörös hangsebességet el kell érni, és bár már akadtak eszközeink, melyek elérték, sőt akár meg is haladták ezt, széleskörű kereskedelmi alkalmazásról nem beszélhetünk, már csak azért sem, mert a Concorde 2003-as nyugdíjazásával még a szuperszonikus járatokat is hosszú időre elengedte az emberiség. (Egyébként júniusban a United Airlines rendelt 15 szuperszonikus gépet a Boom Supersonic vállalattól – ezekkel 2029-től szállíthatják az utasokat.) A szuperszonikus repülés komoly technológiai kihívás, és a hiperszonikus repülés még inkább az, aminek oka, hogy az előbbi sebességnél a hőátadás a repülő tárgy és a közeg között még elhanyagolható, ám ez már nem igaz a Mach 5 feletti utazásnál. Vagyis a hiperszonikus repülés esetén nem csak a megfelelő tolóerő biztosítása a probléma, de az is, hogy mihez kezdjünk a túlmelegedéssel. A nehézségeket fokozandó pedig a manőverezésre sincs túl sok tér a hűtés kapcsán, hiszen tekintettel kell lenni a gép súlyára.

A túlmelegedés problémájának orvoslására évtizedeken át olyan hajtóanyagot próbáltak kifejleszteni a kutatók, amely egyben hűtőanyagként is funkcionálhatna. A dolog csak úgy működhet, amennyiben ezekben az anyagokban rendkívül hatékony a hőátadás, amit a kémiai folyamatokat serkentő katalizátorokkal lehetne elérni. Az ausztrál RMIT Egyetem kutató pedig épp egy ilyen katalizátort dolgoztak ki: egy 3D-nyomtatott fémötvözetet, amit szintetikus zeolitokkal vontak be. A 3D nyomtatás által ugyanis sikerülhet kidolgozni azt a formát, amely a leghatékonyabb módon képes az üzemanyag elégetésében, valamint a hűtési folyamatban.

A kutatók többféle struktúrát is kipróbáltak, és labor-körülmények közt vetették ezeket alá azoknak az extrém nyomás- és hőmérsékleti viszonyoknak, melyek a hiperszonikus repülés közben fellépnek. A gyakorlatban a működés úgy festett, hogy a felmelegedő fém a felesleges hőt átadta a zeolitoknak, és az egész rendszer „miniatűr kémiai reaktorként” kezdett működni. A kutatók szerint pedig ez a módszer, tehát hogy az üzemanyagot használják hűtésre, egyike a legígéretesebb kísérleti megoldásoknak a szóban forgó problémára. A kutatóknak még ki kell dolgozniuk az ötvözetek pontos arányait, amellyel a lehető legjobb teljesítmény érhető el, de ha ez megtörténik, a megoldás nem csak a hiperszonikus repülés esetén lesz bevethető, de minden olyan ipari folyamat esetén, ahol a túlmelegedés eddig kihívást jelentett. Sőt a tudósok azzal is kísérleteznek a katalizátorok kapcsán, hogy ezek elnyeljék a járművekben keletkező szennyező anyagokat, illetve otthoni készülékekben akár légtisztításra is lehetne ezeket használni.

Forrás: Euronews, Interesting Engineering, Wikipedia

(Kép: Flickr/Les Chatfield)

További cikkek a témában:

A világ leggyorsabb újrafelhasználható hiperszonikus repülőgépét már jövőre tesztelhetik A Quarterhorse Mach 5-ös, vagyis több mint 6000 km/h-s sebessége kilencven percre rövidíti le a New York Párizs távot, és első, vezető nélküli prototípusát hamarosan tesztelhetik az Egyesült Államok Légierejének finanszírozásával.

Készül a csendes X-59 szuperszonikus repülő, ami megalapozhatja a hangsebesség feletti közlekedés jövőjét A Lockheed Martin Skunk Works divíziója már építi a gépet, ami hangrobbanás helyett csak egy halk puffanást eredményez: ez, a tervek szerint, alig lesz hangosabb egy porszívó zajánál.

Másodszor is levegőbe emelkedett a világ legnagyobb repülőgépe Több mint két évet kellett várni rá, de csütörtökön végül újra felszállt a Startolaunch, ami arról vált híressé, hogy ez a világ legnagyobb szárnyfesztávolságú repülőgépe.

 


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.