Sekrety starożytnego jedwabiu, czyli jak Chiny zrewolucjonizują myśliwce 3000-letnią techniką tkacką
Technologia stealth opiera się m.in. na RAM (Radar-Absorbing Materials), a więc materiałach absorbujących fale radarowe, które bezpośrednio minimalizują sygnaturę radarową samolotu. Zazwyczaj sprowadzają się one do specjalnych powłok i farb, które umiejętnie odbijają (nie w kierunku radaru) lub pochłaniają fale radarowe, zmniejszając tym samym wykrywalność maszyny. Aby je zrewolucjonizować, chińscy naukowcy zaczęli czerpać inspirację z 3000-letniej techniki tkackiej. Ma to na celu nie tylko zwiększenie trwałości, ale też skuteczności tych materiałów stosowanych w samolotach stealth, co jest o tyle cenne, że problemy z konserwacją powłok stealth, zwłaszcza w ekstremalnych warunkach środowiskowych, to zmora każdego wojskowego lotnictwa.
Czytaj też: Chiny pokazały asa w rękawie. Ugną się nawet najbardziej zaawansowane myśliwce stealth USA
Aktualnie tradycyjne powłoki RAM często borykają się z odklejaniem się od poszycia, a nawet pękaniem, szybką degradacją pod wpływem warunków atmosferycznych i tym samym koniecznością częstej konserwacji. Mowa nie o comiesięcznych, a cotygodniowych wizytach w hangarach, bo w trudnych środowiskach personel naziemny musi ponownie aplikować powłoki co trzy tygodnie, co znacznie podnosi koszty eksploatacji samolotów stealth. Aby wyeliminować te dokładnie problemy, chińscy naukowcy sięgnęli po starożytną technikę tkania żakardowego, która ma swoje korzenie w dynastii Han (II wiek p.n.e.).
Czytaj też: Opracowywali to przez ponad 14 lat. Teraz Chiny rozczytają oceany, jak otwartą księgę
Dzięki wpleceniu przewodzących włókien w strukturę podwójnie tkanej tkaniny żakardowej, Chińczycy stworzyli dwuwarstwowy materiał kompozytowy, który działa jako nowoczesny RAM. Testy wykazały, że taki nowy materiał pochłania aż 90,6% fal radarowych w paśmie 8-26 GHz, przewyższając tradycyjne powłoki stealth pod względem skuteczności. Wyjątkowość tego sprowadza się do złożonych wzorów, jakie osiągali dawni tkacze żakardowi, ale oczywiście sama powłoka jest znacznie bardziej zaawansowana, bo obejmuje podstawową warstwę dielektryczną z włókien kwarcowych w celu izolacji oraz przewodzące nici ze stali nierdzewnej, które tworzą rezonansowe układy pochłaniające fale radarowe i zamieniające je w ciepło. Każde włókno jest precyzyjnie rozmieszczone, aby skutecznie przechwytywać i tłumić sygnały radarowe – podobnie jak w starożytnym tkactwie, gdzie rozmieszczenie jedwabnych nici wpływało na finalny wzór tkaniny.
Czytaj też: Czy Chiny właśnie przejęły kontrolę nad przyszłością technologii?
Badania laboratoryjne wykazały, że RAM inspirowany żakardem jest wyjątkowo odporny mechanicznie, bo wytrzymuje naprężenia na poziomie 93,5 MPa wzdłużnej siły rozciągającej, a więc ponad 10 razy więcej niż tradycyjne powłoki stealth. Tak wysoka trwałość wynika ze specjalnej anizotropowej struktury, w której nośne włókna układają się zgodnie z głównymi wektorami naprężeń kadłuba samolotu, podobnie jak w starożytnych brokatach dynastii Han. Tak więc oto połączenie starożytnych technik tekstylnych z nowoczesną technologią stealth dowodzi, że tradycyjna wiedza może inspirować innowacyjne rozwiązania inżynieryjne. Aktualnie możemy tylko spekulować, że ta nowa metoda produkcji RAM może wyznaczyć nowe standardy w materiałoznawstwie lotniczym, sprawiając, że samoloty stealth będą bardziej wytrzymałe i skuteczne niż kiedykolwiek wcześniej. Na tę chwilę nic nie wiadomo jednak o jej wdrożeniu do chińskiego wojska.