จีนเคลมสร้างจรวดความเร็วเหนือเสียงได้ด้วยสเตนเลส ลดการใช้แร่หายากอย่างทังสเตนที่เป็นมาตรฐานปัจจุบัน

ทังสเตน (Tungsten) เป็นโลหะที่ใช้ในการผลิตส่วนหัวของจรวดความเร็วเหนือเสียง (Hypersonic Missile) เนื่องจากทนความร้อนจากการเสียดสีอากาศในระดับความเร็วเหนือเสียงได้ดี แต่ปัจจุบันทังสเตนเป็นแร่ที่หายากและมีราคาแพง นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งปักกิ่ง (Beijing Institute of Technology) ในจีน จึงพัฒนาวิธีการใช้สเตนเลสเป็นโลหะทดแทนในการผลิตส่วนหัวของจรวดความเร็วเหนือเสียง โดยยังคงประสิทธิภาพจรวดและทำความเร็วได้สูงสุดถึง 8 มัค หรือกว่า 9,800 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ตามการรายงานของสำนักข่าว เซาท์ ไชน่า มอร์นิง โพสต์ (South China Morning Post: SCMP) 

สมบัติของโลหะกับการทำจรวดความเร็วเหนือเสียง

โดยปกติ การยิงจรวดความเร็วเหนือเสียงจะเป็นการทำให้จรวดไต่ขึ้นสู่ระดับชั้นบรรยากาศ ที่ระดับความสูง 12 - 19 กิโลเมตร เหนือพื้นดิน ก่อนตกลงมายังเป้าหมาย ซึ่งภายในระยะเวลา 18 วินาที นับตั้งแต่การยิงขึ้นไป ก็เพียงพอที่จะทำให้เกิดความร้อนบริเวณหัวรบ (Warhead) สูงถึง 1,650 องศาเซลเซียส 

ในขณะที่ทังสเตน มีจุดหลอมละลาย (Melting point) หรือค่าอุณหภูมิก่อนที่โลหะจะละลายเป็นของเหลว อยู่ที่ประมาณ 1,870 องศาเซลเซียส ซึ่งแปลว่าสามารถทนความร้อนที่เกิดขึ้นได้ ต่างจากสเตนเลส ที่มีจุดหลอมละลายประมาณ 1,200 องศาเซลเซียส ซึ่งไม่สามารถทนต่อความร้อนที่เกิดขึ้นได้

เทคโนโลยีโลหะใหม่ของจีน

ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงได้พัฒนาวิธีการปกป้องไม่ให้สเตนเลสหลอมละลายที่อุณหภูมิสูงจากการเสียดสีกับอากาศ ด้วยการทำชั้นเคลือบป้องกันจากเซรามิกที่ทนความร้อนสูง ประกอบกับชั้นของเหลวที่เรียกว่าเอโรเจล (Aerogel) ที่ทำหน้าที่เป็นฉนวนกันไม่ให้ความร้อนจากภายนอกไปสู่ผิวสเตนเลส ทำให้สเตนเลสยังคงสภาพเดิมไว้ และไม่ทำให้ภายในหัวรบเกิดการระเบิด

ทั้งนี้ ราคาทังสเตนทั่วไปในตลาดพาณิชย์จะสูงกว่าราคาสเตนเลสถึง 8 เท่า เมื่อเทียบในน้ำหนักที่เท่ากัน ตามข้อมูลจากทังสเตนกรูฟออดิโอ (Tungsten Groove Audio) เว็บด้านระบบเครื่องเสียงในอังกฤษ เนื่องจากทังสเตน ก็เป็นส่วนประกอบสำคัญในการลดการสั่นในระบบเครื่องเสียงเช่นกัน

โดยผลการวิจัยได้ทำให้สเตนเลสที่เคลือบของเหลวและเซรามิกเคลือบป้องกันสามารถใช้ผลิตหัวรบของจรวดความเร็วเหนือเสียงได้ด้วยความเร็ว 8 มัค หรือกว่า 9,800 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ได้สำเร็จ ซึ่งเป็นเป้าหมายสำคัญของทีมนักวิจัย ในการลดต้นทุนการผลิตอาวุธจรวดความเร็วเหนือเสียงให้ต่ำลง และพัฒนาให้สามารถผลิตแบบต่อเนื่อง (Mass production) ได้ ซึ่งจะช่วยเสริมศักยภาพและขุมกำลังของกองทัพจีนได้ดียิ่งขึ้นได้ในอนาคต 

ข้อมูล Interesting Engineering

ภาพ Wikicommons