Благодаря снижению веса при сохранении структурной прочности, новый материал может привести к уменьшению стоимости запусков ракет и увеличению дальности ударов беспилотников.
Китайские ученые предложили новый метод производства композитных материалов, который может значительно повысить прочность конструкций, используемых в космических аппаратах, самолетах и беспилотных летательных аппаратах.
Команда, разработавшая новый материал, использовала усовершенствованный метод так называемой сбалансированной укладки волокон — способ, при котором слои волокон укладываются симметрично и под противоположными углами для минимизации структурных напряжений. Они сообщили об увеличении прочности своего относительно легкого материала до 26 процентов.
Новый композитный материал повышает прочность на 26%.
В условиях космической экономики каждый килограмм груза, запускаемого в космос, требует огромных затрат энергии, поэтому управление массой является первостепенной задачей при планировании миссий. Новый легкий материал потенциально может значительно снизить структурный вес космических аппаратов, уменьшить стоимость космических полетов и увеличить полезную нагрузку.
Согласно сообщению газеты South China Morning Post (SCMP), ученые, разработавшие этот материал, бросили вызов устоявшимся за шесть десятилетий традициям, предложив новый метод производства композитных материалов.
Помимо увеличения прочности на 26 процентов, команда также сообщила об улучшении характеристик соединения на 13 процентов. Их метод также снизил деформацию при отверждении в процессе производства. Это может обеспечить большую гибкость проектирования, поскольку меньшая деформация при отверждении приводит к меньшему количеству искажений во время производства.
Согласно отчету SCMP, такая большая гибкость в проектировании была бы особенно полезна для высокоточных компонентов, таких как фюзеляжи, крылья и несущие панели.
По мере эскалации глобальных конфликтов мировые державы соревняются в создании беспилотных технологий, способных наносить удары все глубже в тыл врага. Благодаря снижению веса при сохранении прочности конструкции, новый материал может оказаться решающим фактором в увеличении дальности действия так называемых «камикадзе»-дронов.
Укрепление амбициозных космических планов Китая
Группа исследователей из Института механики Китайской академии наук также подчеркнула потенциал своего материала для применения в аэрокосмической отрасли в переломный момент истории космических полетов.
На этой неделе астронавты НАСА в рамках миссии «Артемида II» отправились на Луну, что стало важной вехой в реализации будущих космических амбиций США. Китай и США вовлечены в новую космическую гонку, и обе страны стремятся высадить астронавтов на лунную поверхность к концу десятилетия.
Космический аппарат Artemis II не совершит посадку на Луну, но он поможет подготовить почву для двух лунных миссий, запланированных на 2028 год.
Тем временем Китай недавно завершил ключевые наземные испытания своего лунного посадочного модуля «Ланьюэ». Он также провел испытания системы аварийного спасения и спасения капсулы экипажа «Мэнчжоу», стремясь как можно быстрее отправить своих космонавтов на Луну.
Китай также недавно совершил прорыв в сфере коммерческих запусков. После запуска ракеты-носителя Kinetica-2 Y1 компании CAS Space вице-президент компании Ян Хаолян заявил, что стоимость запуска ракеты сопоставима со стоимостью запуска Falcon 9, несмотря на то, что она использовалась в неперезарядной конфигурации. Благодаря достижениям в области новых композитных материалов, позволяющих еще больше снизить стартовую массу, эти затраты могут быть снижены еще больше.
Sourse: interestingengineering.com
