ขีปนาวุธความเร็วเหนือเสียงของจีนอาจทำจากเหล็ก

นักวิจัยนำโดย Huang Fenglei ศาสตราจารย์จากสถาบันเทคโนโลยีปักกิ่ง เผยแพร่การออกแบบขีปนาวุธต่อต้านเรือความเร็วเหนือเสียงในวารสาร Acta Armamentarii ของจีนเมื่อเดือนที่แล้ว

พิมพ์เขียวบางส่วนแสดงให้เห็นว่าปลอกหัวรบ – ที่อยู่ด้านหน้าของขีปนาวุธ – ทำจากสแตนเลสสตีลที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งหาได้ทั่วไป

เหล็กจะเริ่มละลายที่อุณหภูมิประมาณ 1,200 องศาเซลเซียส (2,190 องศาฟาเรนไฮต์) แต่หัวของอาวุธความเร็วเหนือเสียงสามารถมีอุณหภูมิสูงถึง 3,000 องศาในระหว่างบินได้เนื่องจากได้รับความร้อนจากบรรยากาศ

ทีมงานกล่าวว่าจรวดของพวกเขาได้รับการออกแบบมาให้มีความเร็วถึงมัค 8 หรือ 8 เท่าของความเร็วเสียง ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในเทคโนโลยีการป้องกันความร้อน

การใช้วัสดุราคาถูกยังสอดคล้องกับกลยุทธ์ของกองทัพจีนในการลดต้นทุนในการแข่งขันด้านอาวุธความเร็วเหนือเสียงกับสหรัฐอเมริกาและรัสเซีย

บทความไม่ได้ระบุว่าขีปนาวุธดังกล่าวอยู่ในขั้นตอนใดหรือได้รับการทดสอบแล้วหรือไม่

ในสหรัฐอเมริกา โลหะผสมทังสเตนมักถูกนำมาใช้ผลิตชิ้นส่วนของยานพาหนะความเร็วเหนือเสียงซึ่งก่อให้เกิดความร้อนมากที่สุด เนื่องจากทังสเตนมีจุดหลอมเหลวสูงกว่า 3,400 องศาฟาเรนไฮต์ ยกตัวอย่างเช่น เครื่องบิน X-51 Waverider ของโบอิ้งมีหัวเครื่องบินที่ทำจากทังสเตนเพื่อทนต่ออุณหภูมิสูงถึงระดับมัค 5

โลหะผสมทังสเตนยังเก็บพลังงานความร้อนไว้จำนวนมาก และการสอบสวน ของรัฐสภา สหรัฐฯ เมื่อปีที่แล้วพบว่าการป้องกันความร้อนที่ไม่เพียงพอเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้การทดสอบอาวุธความเร็วเหนือเสียงของสหรัฐฯ ล้มเหลว

ตามรายงานของทีมวิจัยปักกิ่ง ขีปนาวุธความเร็วเหนือเสียงที่ผลิตจากเหล็กจะไม่สามารถอยู่รอดได้นานกว่า 20 วินาทีด้วยความเร็วสูงสุด หากไม่มีเทคโนโลยีป้องกันความร้อนขั้นสูง

ขีปนาวุธเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้ยิงขึ้นไปในชั้นบรรยากาศหลังจากการปล่อยตัว จากนั้นจึงลดระดับลงมาที่ระดับความสูง 30 ถึง 20 กิโลเมตร ขณะร่อนไปยังเรือเป้าหมาย

หลังจากเดินทางด้วยความเร็วมัค 8 เป็นเวลา 18 วินาที อุณหภูมิภายในหัวรบสามารถสูงถึง 300 องศา ซึ่งไม่เพียงพอต่อการหลอมเหล็ก แต่ก็เพียงพอที่จะจุดชนวนระเบิดได้

ทีมงานเสนอว่าการเพิ่มชั้นป้องกันความร้อนให้กับเปลือกเหล็กอาจช่วยแก้ปัญหานี้ได้ พวกเขาเสนอให้ใช้เซรามิกทนอุณหภูมิสูงพิเศษที่สามารถทนต่ออุณหภูมิได้ 3,000 องศาฟาเรนไฮต์หรือมากกว่า ซึ่งจะประกอบเป็นชั้นบนสุดหนา 4 มิลลิเมตรของเกราะป้องกัน ใต้และติดกับเปลือกเหล็กจะมีชั้นแอโรเจลหนา 5 มิลลิเมตร ซึ่งเป็นฉนวนกันความร้อนที่จะรักษาอุณหภูมิของวัตถุระเบิดให้อยู่ที่ประมาณ 40 องศาฟาเรนไฮต์ในระหว่างการบินด้วยความเร็วสูง

หวง หัวหน้าโครงการ เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่มีอิทธิพลมากที่สุดที่ทำงานในอุตสาหกรรมป้องกันประเทศของจีน เขาเคยดำรงตำแหน่งรองผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของโครงการ ทางทหาร ที่ปรึกษาด้านเทคนิคของคณะกรรมาธิการทหารกลาง (CMC) อันทรงอิทธิพล และรองผู้อำนวยการหน่วยวิศวกรรมในกรมพัฒนาอุปกรณ์ของจีน

จีนไม่ได้เปิดเผยต้นทุนการผลิตอาวุธความเร็วเหนือเสียง แต่ตามรายงานสาธารณะ อาวุธบางส่วนเหล่านี้กำลังถูกผลิตเป็นจำนวนมากและนำไปใช้งานบนระบบยิงขีปนาวุธเคลื่อนที่ เรือรบ และเครื่องบินทิ้งระเบิด

ในฐานะส่วนหนึ่งของโครงการปฏิรูปและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง กองทัพจีนได้พยายามลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์ทางทหารโดยกำหนดให้ซัพพลายเออร์ต้องใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการผลิตและ การประหยัดต่อ ขนาดของประเทศ

ตัวอย่างหนึ่งคือวิธีการใหม่ในการสร้างเจลแก๊สซิลิกอนคาร์ไบด์ที่พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน ซึ่งมีต้นทุนการผลิตเพียง 1/100 และเร็วกว่าถึง 10 เท่า