В России создали керамический двигатель для спутников. Для этого разработана особая технология сращивания керамических деталей

Инженеры российской компании «Экипо» создали двигатель из керамики, который позволит снизить массу космических аппаратов. Тогда можно будет не только сэкономить на топливе, но и поднять на орбиту больше грузов. Нужного эффекта ученые достигли, научившись сращивать детали из керамики воедино.

Одна из главных характеристик двигателя — коэффициент полезного действия. Он показывает эффективность системы в плане преобразования энергии, и чем он выше, тем более экономно расходуется топливо.

Сегодня уровень КПД тепловых двигателей, в том числе двигателей внутреннего сгорания, уперся в технологический потолок. Поднять его за счет изменения конструкции устройства уже практически нереально. Однако можно повысить КПД за счет роста температуры рабочего тела. Проблема в том, что современные двигатели сделаны из металлических сплавов, которые выдерживают температуру максимум 1700 °С, а чаще их возможностей хватает только на 1200–1400 °С.

Один из выходов — применять керамику, то есть соединение на основе Al₂O₃ (оксид алюминия), которое выдерживает 2000 °С. Главная проблема в том, что для создания такой сложной конструкции, как турбинный двигатель, нужно собрать воедино несколько элементов, рассказали в «Экипо». Ранее считалось, что невозможно «склеить» керамические элементы так, чтобы они представляли собой монолитный образец. Точнее, это вероятно, но полученная конструкция будет очень хрупкой и не выдержит никаких нагрузок.

Для этого инженеры разработали особую технологию сращивания керамических деталей. Швы промазывают нанопастами и соединяют детали при определенных температурных режимах, учитывающих фазовые переходы в процессе нагрева.