המפתח לטכנולוגיות היפרסוניות: ננו טכנולוגיה

Nanotechnology Hypersonic

This post is also available in: English (אנגלית)

עם יותר מחמש תוכניות לפיתוח מערכות נשק היפרסוניות, ממשלת ארצות הברית מעוניינת לפתח נשקים היפרסוניים מהירים. חוקרים אמריקאים מאמינים שבזכות קידומים בננו טכנולוגיה, מערכות נשקים יהיו מסוגלות לשרוד את חיכוך האוויר שנוצר כאשר נעים במהירויות של מעל 5 מאך. 

נשקים היפרסוניים הינם נשקים שמסוגלים להגיע למהירויות פי חמש ממהירות הקול, כ-6,200 קילומטרים לשעה. הבעיה במהירויות הגבוהות אלו היא שחיכוך האוויר שנוצר בין הנשק לאטמוספירה יכול לגרום לנשק להתחמם לטמפרטורות גבוהות ולהיהרס.  

בעקבות חיכוך אוויר, כלי טיס שמסוגלים לשבור את מהירות הקול באופן קבוע מגיעים לטמפרטורות קיצוניות. Popularmechanics.com מדווחים שמטוס ה-SR-71 Blackbird מתחמם באופן קבוע  עד 260 מעלות צלזיוס בזמן טיסה במהירות מאך 3. במהירות מאך 10, פלדה מתחילה להינמס, וב-20 מאך טמפרטורות מסוגלות להגיע עד 9,400 מעלות.

טילים בליסטים וחלליות גם מגיעים למהירויות גבוהות כאשר הם נכנסים מחדש לאטמוספירה, אך טכנולגויות אלו הונדסו במיוחד להתמודד עם מהירויות אלו וחיכוך האוויר שנוצר רק לפרק זמן מוגבל. נשקים היפרסוניים, לעומת זאת, יהיו צריכים לשרוד את החום והמהירות במשך כל הטיסה.

מדענים באוניברסיטת פלורידה עובדים וחוקרים ננו-צינורות כדרך לפתור את בעיית החום וחיכוך האוויר. Defenseone.com מדווחים שננו-צינורות העשויים פחמן הינם חומר סינטטי המכיל צינורות קטנים בעלי קוטר באורך ננומטר אחד (0.000000001 מטר). ננו-צינורות העשויים מפחמן הינם חומר מעולה לבידוד חום והוא חזק יותר מפלדה. 

בנוסף, מדענים גילו שאם מכסים את הננו-צינורות בפנול – הצינורות יצליחו לבודד חום בצורה אפקטיבית יותר, ולכן נדרשים פחות ננו-צינורות.

מדענים ומפתחי נשק ממשיכים לחקור ננו-צינוריות מפחמן כחומר קשיח וקליל שניתן להשתמש בו כמעטפת למערכות נשק היפרסוניות, ואולי אפילו יום אחד גם לכלי תחבורה היפרסוניים.