Министерство обороны США выделило 18 проектов под руководством университетов на общую сумму 25,5 миллиона долларов для ускорения исследований в области гиперзвуковых полетов с помощью таких технологий, как 3D-печать, машинное обучение и неразрушающие испытания.

Контракты на исследования, которые будут выданы в течение трех лет, были присуждены членам Университетского консорциума по прикладному гиперзвуку (UCAH). Судя по названию, UCAH нацелен на развитие гиперзвуковых технологий и работает под управлением Joint Hypersonics Transition Office (JHTO). Среди лауреатов - участники из 28 университетов, 15 промышленных партнеров, трех национальных лабораторий и четырех дополнительных международных университетов-партнеров.

«Эти награды - важный шаг для Министерства обороны и Консорциума университетов», - сказала Джиллиан Басси, директор JHTO. «Каждый проект возглавляет университетский партнер UCAH, объединяющий специалистов со всей страны для решения сложных гиперзвуковых проблем. Эти проекты позволяют нам поднять наши возможности на следующую ступеньку лестницы, а также дают возможность вовлечь студентов в гиперзвуковые исследования и связаться с промышленностью и национальными лабораториями, создавая кадры, которые нам понадобятся в будущем».

 

 

Гиперзвуковой полет определяется как скорость выше 5 Махов, что в пять раз превышает скорость звука или около 6800 миль в час. Глядя на коммерческое применение этой технологии, гиперзвуковой самолет теоретически может добраться из Европы в Австралию менее чем за три часа, что резко сократит время межконтинентальных перелетов.

Конечно, у этой концепции есть применение и в обороне, особенно с гиперзвуковыми ракетами. На скорости 5 Маха и выше летающие объекты намного сложнее перехватить системами противоракетной обороны. Это делает гиперзвуковые ракеты чрезвычайно полезным стратегическим инструментом в арсенале, особенно если они используются вместе с ядерной боеголовкой.

В список проектов, получивших награду UCAH, входят исследования композитных авиационных материалов, систем управления полетом и даже твердого моторного топлива. Но есть один, который представляет для нас особый интерес: «Аддитивное производство компонентов из высокопроизводительных ниобиевых сплавов для ГПВРД (Гиперзвуковой Прямоточный Воздушно-реактивный Двигатель): выход за рамки сплава C103» Университета Вирджинии.

Ниобий - тугоплавкий металл, характеризующийся высокой прочностью, высокой температурой плавления (2410°C) и отличной стойкостью к химическому воздействию. Благодаря своей стойкости к окислению и малому весу металлический сплав C-103 уже давно используется в аэрокосмической отрасли для изготовления критических компонентов высокотемпературных реактивных двигателей, таких как сопла ракет, выхлопные сопла и гильзы форсажной камеры.

Сделав еще один шаг вперед, проект под руководством Университета Вирджинии будет направлен на 3D-печать высокотемпературных деталей из ранее не использовавшихся ниобиевых сплавов, что может дать огромную экономию времени и средств для более сложных геометрических форм. Есть надежда, что эти предлагаемые возможности 3D-печати в конечном итоге будут применены к ГПВРД - классу гиперзвуковых реактивных двигателей, в которых сгорание происходит в сверхзвуковом потоке воздуха.

«Сотрудничество между разными дисциплинами и между различными игроками в гиперзвуковом мире имеет важное значение, если мы собираемся двигаться вперед в развитии способностей и нашей рабочей силы», - сказал Басси. «Это одна из ключевых причин, по которой мы создали Консорциум университетов в прошлом году, и мне было очень приятно видеть, что полученные нами предложения включают сильные, мультиорганизационные и междисциплинарные команды».

 

 

Это не первый случай применения аддитивного производства в технологии гиперзвуковых полетов. Буквально в прошлом месяце исследователи из Университета RMIT в Австралии разработали набор охлаждающих устройств нового поколения, напечатанных на 3D-принтере, для использования в высокоскоростных самолетах. Катализаторы, напечатанные на 3D-принтере, по сути, представляют собой металлические теплообменники, покрытые синтетическими минералами, известными как цеолиты. Команда считает, что их можно использовать для решения проблемы перегрева, который, как сообщается, является одним из самых серьезных препятствий для гиперзвуковых полетов.

В другом месте ASTRO America, Организация прикладных исследований и технологических исследований, ранее завершила заказанное Агентством оборонных исследовательских проектов США (DARPA) исследование по ускорению производства гиперзвуковых ракет. В исследовании подробно описываются планы проектирования установки для создания гиперзвукового производственного ускорителя (HPAF), который объединяет под одной крышей 3D-печать и другие передовые производственные технологии.

 

Источник: https://3dprintingindustry.com/news/us-dod-accelerates-hypersonic-technology-research-with-rd-awards-totaling-25-5m-197492/