美国国防部LIFT研究所启动高超声速飞行器材料第二阶段开发工作
高超声速和反高超声速飞行器是美国国防部的首要任务之一,了解高超声速下运行所需的材料技术对于飞行器的进一步开发至关重要。LIFT研究所是由美国国防部资助、美国海军研究办公室管理、美国轻质材料制造创新研究所运营的研究机构,其超高声速飞行器研究项目2021年启动,包含两个主题,一是材料加速计划,二是热管理计划。该项目第一阶段预计于2023年完成,第二阶段将基于第一阶段的成果开展工作。
材料加速计划第一阶段的重点是推进金属和陶瓷材料以及涉及开发高温和高超声速应用组件的制造工艺,合作伙伴包括弗里德曼研究公司(FRC)、密歇根理工大学(MTU)、中佛罗里达大学(UCF)、亚利桑那大学(UofA)、阿尔弗雷德大学、布法罗大学、Spectrum Engineering公司和Hexagon公司,涉及集成计算材料工程(ICME)材料数字孪生的开发、材料性能评估、高超声速应用的合金开发以及异种材料连接。
材料加速计划第二阶段,LIFT研究所将继续与弗里德曼研究公司(FRC)和中佛罗里达大学(UCF)合作,同时增加与Exothermics公司、材料研究与设计公司(MR&D)的合作。项目涉及通过反应熔体渗透生产的陶瓷基复合材料(CMC)研究,以及通过大变形加工生产的金属材料研究。
热管理计划第一阶段的重点是在高温热应用中使用先进的金属材料和制造工艺,包括通过基于粉末的增材制造技术生产的材料和制造工艺。集成计算材料工程(ICME)材料数字孪生根据金属合金生产和验证,从而推动高超声速环境的合金开发。合作伙伴包括弗里德曼研究公司(FRC)、中佛罗里达大学(UCF)、亚利桑那大学(UofA)和密歇根理工大学(MTU)。
热管理计划第二阶段,LIFT研究所将继续与弗里德曼研究公司(FRC)和中佛罗里达大学(UCF)合作,将高超声速材料性能的预测推进到高超声速相关材料,这些材料得益于功能梯度优化,并通过直流烧结技术(DCS)制造。
