NASA为下一代飞机开发独特的材料

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随着NASA 展望飞行的未来,该机构正在投资旨在改变航空业的技术。从基础材料到大型实验飞机,这些发展都不尽相同,所有这些设计都旨在提高效率和可靠性,同时降低重量和成本。

NASA为下一代飞机开发独特的材料

Jetoptera的J-55无人机系统使用由NASA Glenn的碳化硅材料制成的零件



NASA工程师正在开发创新的新材料,可用于制造飞机发动机和相关系统的更好零件。这些材料之一是碳化硅(SiC)纤维增强的SiC陶瓷基复合材料(SiC / SiC CMC)。这种轻巧且可重复使用的纤维材料非常适合在恶劣条件下长时间运行的高性能机械(如飞机发动机)。SiC纤维可承受高达2700华氏度的温度,并且强度足以在维护周期之间持续数月甚至数年。


NASA位于克利夫兰的Glenn研究中心以其材料研发能力而闻名,目前正在努力将这种SiC纤维材料引入商用航空市场。


格伦技术许可经理艾米·希塔比德尔(Amy Hiltabidel)表示:“格伦的材料研究不断突破极限,创造出可以承受严酷环境(如先进的燃气轮机发动机所发现的环境)的材料,同时减轻这些材料的重量。” “这些发展创造了独特的市场机会,尤其是对于那些寻求可以使用SiC / SiC CMC制造的坚固,轻巧结构的人。”

NASA为下一代飞机开发独特的材料

诸如涡轮发动机导向叶片之类的飞机部件均由NASA Glenn开发的先进碳化硅材料制成。


Glenn的工程师和研究人员开发了一种用于增强SiC纤维的最新工艺。该技术提高了性能并使纤维更坚韧。由于纤维可以根据特定应用进行成型,因此还为工程师提供了更大的设计灵活性。这些增强功能可以应用于单纤维,多纤维甚至预成型模具,而不会损失任何耐久性。


Hiltabidel说:“新颖的材料,例如SiC / SiC CMC,必须能够制造并最终可以使用,以便在工业上找到实用性。” “我们的材料研究人员了解这一点,并在设计新材料时采用了传统的制造技术,使向工业的过渡更加容易。”


经过广泛的工艺改进和测试之后,NASA通过其技术转让计划开放了SiC纤维的许可。当一家公司获得NASA许可时,这种关系就远远超出了该机构的品牌认可范围,它为美国工业界提供了由主题专家,测试设施和其他合作伙伴组成的庞大网络。


总部位于西雅图的无人机系统Jetoptera的首席技术官安德烈·埃弗莱特(Andrei Evulet)说:“ NASA的技术引起了我的注意,这真是轻而易举。” “我对我们宁愿许可而不是自己开发的各种启用技术感到好奇,坦率地说,CMC确实是资本密集型的​​东西。”


Jetoptera希望创建一种无人机系统,以增强商业,提供人道主义援助,改善农业维护系统,替代载人医疗后勤人员等。


NASA为下一代飞机开发独特的材料


NASA为下一代飞机开发独特的材料


Evulet说:“一般而言,CMC使零件更轻,并允许更高的烧成温度,从而增加了零件的预期寿命。” “我看到了CMC的潜力,而且潜力巨大。它正在改变游戏。我进行了一次网络搜索,找到了NASA技术的列表,然后开始搜索。当我找到它时,我想,哇!这可用于许可吗?太棒了。”


这种SiC纤维技术的应用远远超出了航空领域。它也可用于陆基燃气涡轮发动机,熔炉和热交换器,热/消防系统,火箭喷嘴甚至核反应堆。


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