PATRONI MM3D:
 
 

WIADOMOŚCI BRANŻOWE

2016-12-28

Nowe badania przybliżają nas do lotów hipersonicznych

Drukowanie 3D i przemysł lotniczy najwyraźniej się lubią. Na łamach naszego portalu pojawiły się już informacje o tym, jak DARPA wraz z Honeywell pragną podbić kosmos. Tym razem mamy dla was ciekawostkę o tym, jak to nowe badania nad komponentami ceramicznymi przybliża nas do lotów hipersonicznych, które są prawie tak kosmiczne, jak sam kosmos.

Produkcja silników LEAP oraz GEnx łączy druk 3D wraz z kilkoma innymi zaawansowanymi technikami wytwarzania. Poza śmigłami z włókna węglowego, utkanymi na drukarce 3D, oraz łopatami wydrukowanymi ze stopu tytanu i aluminium w turbinie LEAP-1C, w konstrukcji wykorzystywana są osłony z ceramicznej macierzy kompozytowej, które są wykorzystywane w części turbiny poddanej największym ciśnieniom. Ceramika została wybrana jako optymalny materiał dla tego skrajnego środowiska pracy, ze względu na ich zdolność do wytrzymywania znacznych temperatur. A tam gdzie jest wysokie ciśnienie, tam panują też wysokie temperatury. W przypadku tego silnika, operowanie przy dużych temperaturach oznacza możliwość osiągnięcia wyższej wydajności.


Grupa naukowców z Imperial College London określiła, że najwyższą temperaturą topnienia dla ceramiki oporowej to 4000 stopni Celsjusza. Badacze żywią nadzieję, że te dane pozwolą pchnąć naprzód prace nad lotami hipersonicznymi, które są niczym innym, jak zwykłym lotem, tylko że o określonej prędkości. Przekraczającej, bagatela, 6174 km/h (Mach 5)!


Naukowcy użyli nowej techniki nagrzewania, aby ocenić czy węglik tantalu lub węglik hafnu mogą zostać ogrzane do tak wysokiej temperatury. Wyniki tych badań zostały opublikowane w akademickim czasopiśmie Scientific Reports:


"Hipersoniczne pojazdy są wyposażone w ostro zakończone dzioby, oraz wyraźne krawędzie, które optymalizują charakter lotu. Jednakże powierzchnie te osiągają bardzo wysokie temperatury w związku z prędkościami osiąganymi przez dany pojazd (>5 Mach). Osłony termiczne są wymagane, aby taki pojazd mógł funkcjonować w powietrzu, przy temperaturach przekraczających 2200 Kelvinów. W związku z tym, komponenty użyte do jego budowy, muszą odznaczać się wysokimi temperaturami topnienia."


Ekstremalne warunki wymagają zastosowania ceramiki o ultra-wysokiej odporności temperaturowej (UHTC). Obecnie HRL opracowuje preceramiczną żywicę z myślą o wykorzystaniu w druku 3D, która mogłaby być wykorzystana jako część procesu SLA, w celu tworzenia złożonych kształtów, których nie można osiągnąć przy pomocy innych technik.


hipersonic1.jpg

Element ceramiczny wydrukowany przez HRL. Foto: HRL

Stefanie Tompkins, dyrektor Defense Science Office w Defense Advanced Research Projects Agency (DAPRA) mówi następująco o technologii HRL: "To zbliża nas do celu, którym jest zdolność do "inżynierowania" pożądanych właściwości materiału, których próżno szukać gdzie indziej. W szczególności mam na myśli wytrzymałość przy małej gęstości czy niskiej wadze, oraz zdolność do formowania tych materiałów w złożone kształty."

źródło: 3dprintingindustry.com

tag: darpa, ceramika, hipersoniczne, loty, mach, HRL

Wydrukuj swój świat.

MENU

Wiadomości branżowe
Wiadomości edukacyjne
Katalog branżowy

Forum
Sklep
Kontakt

KONTAKT

mm3d.pl
ul.Fabryczna 20A
31-553 Krakow

tel. (12) 410 02 87
fax. (12) 376 74 30
mail: info@mm3d.pl

WSPÓŁPRACA


Copyrights 2016: MM3D.PL