Гіперзвукові ракети отримають датчики, які працюватимуть за температури 800°C

Американські компанії отримали запит від військових на розробку датчиків, які могли б функціонувати за екстремальних температур — не менше 800°C. Про це повідомляє видання militaryaerospace.com.

ЗМІ пише, що сенсори планують застосовувати в гіперзвукових і реактивних двигунах. Вони являтимуть перетворювачі та мікроелектроніку для обробки сигналів.

Минулого тижня Агентство перспективних дослідницьких проєктів Міністерства оборони США (DARPA) оголосило про старт програми високотемпературних сенсорів (HOTS), ідеться в матеріалі. У DARPA хочуть, щоб американські виробники розробили концепт датчика тиску зі вбудованим перетворювачем і мікроелектронікою формування сигналу.

У DARPA пояснили, що багато комерційних і оборонних систем, таких як гіперзвукові літаки та ракети, турбіни реактивних двигунів і нафтогазові системи, часто працюють за дуже високих температур, що виходять за межі можливостей сучасних високопродуктивних фізичних датчиків. Саме тому знадобилися високотемпературні сенсори, щоб відстежувати стан пристроїв, роботу всіх систем тощо.

На сьогодні існує мікроелектроніка, здатна функціонувати без проблем за температури 225°C, але не вище. Обмежують потенціал мікроелектроніки матеріали на основі оксиду металу та кремнію (CMOS). У межах програми HOTS планують розробити технологію широкосмугового зондування з широким динамічним діапазоном, яка значно покращить можливості сенсорів.

Є матеріали, які потенційно дозволяють підняти "температурну планку", — це карбід кремнію (SiC) та нітрид галію (GaN). Однак вони поки не використовуються під час виробництва сенсорної мікроелектроніки з широкою смугою пропускання та великим динамічним діапазоном. Є ще ризик того, що під час нагрівання вони можуть потріскатися через теплове розширення. Також вони можуть пропускати струм через збільшення кількості теплоносіїв. Щоб подолати ці теплові обмеження, вчені, які візьмуть участь у програмі HOTS, мають подолати три ключові технічні проблеми: забезпечити тривалий термін служби та більшу пропускну спроможність транзисторів за високих температур; отримати високочутливий перетворювач, що здатен працювати за високої температури; інтегрувати високотемпературні датчики без погіршення характеристик.

Раніше ми повідомляли про те, що на супутникових знімках вдалося розглянути китайський надзвуковий БПЛА.