Новый метод производства сверхпрочных ракетных композитов: сроки сокращаются с месяцев до дней

Ракетные сопла и гиперзвук: разработан революционный способ создания сверхпрочных композитов

Как сообщает НВ — Техно: 7 сентября, 12:12. Инженеры из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса разработали технологию FAST CAR2, которая позволяет выпускать сверхпрочные и термостойкие углерод-углеродные композиты за дни. Раньше на это уходили месяцы. Углеродный материал закладывается прямо в волокнистую заготовку, после чего заготовку спекают электрическим током под высоким давлением. Само уплотнение занимает несколько минут, и это заметно удешевляет производство деталей для космической и оборонной отраслей.

Углерод-углеродные композиты состоят из углеродных волокон, заключенных в твердую углеродную матрицу. Они легкие, прочные и выдерживают очень высокие температуры, поэтому без них не обходятся:

• ракетные сопла,
• гиперзвуковые аппараты,
• авиационные тормоза,
• тепловые экраны космических зондов.

Такая защита используется, например, на зонде NASA Parker Solar Probe.

Традиционный метод требовал долгого заполнения микроскопических пустот газом или многократной пропитки смолой с последующим выжиганием. Вместо этого новый процесс существенно ускоряет выпуск материала.

«Скорость - вот что делает подход привлекательным: он открывает путь к эффективному изготовлению современных материалов для высоконагруженных систем», - поясняет руководитель программы Сал Нимер.

Инженер Уильям Фейги добавляет: «Без углерод-углеродных композитов невозможно защитить аппараты от экстремального нагрева при сверхскоростном полете. Самый сложный этап - масштабирование, но достигнутый результат дает основания для оптимизма».

Сейчас разработчики вместе с внешними партнерами работают над применением более крупных прессов, чтобы изготавливать большие детали сложного профиля. Технология FAST CAR2 способна значительно повлиять на аэрокосмическую и оборонную отрасли, обеспечивая и скорость, и экономическую эффективность. Ускорение такого производства критически важно для проектов, где длительные циклы создания материалов сдерживают разработку новых ракет и перспективных летательных аппаратов.

Новая технология FAST CAR2 открывает перспективы не только для производства углерод-углеродных композитов, но и для других методов создания материалов. Например, искусственный интеллект также находит применение в разработке более доступных решений для 3D-печати ракетных сплавов NASA, что может дополнительно снизить затраты на производство в космической отрасли.