North Carolina State University entwickelt CFK-Haut für Tarnkappenflugzeuge

Diese Informationen stammen aus dem Originalartikel der American Society of Mechanical Engineers (ASME) Cassie Kelly.

Chengying „Cheryl“ Xu, außerordentliche Professorin für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der North Carolina State University, und ihr Team haben eine kohlenstofffaserverstärkte Polymer-Verbundhaut (CFK) für Tarnkappen-Kampfjets entwickelt. Das ultimative Ziel ist es, zuverlässigere, langlebigere und effizientere Jets mit einer Radar-absorbierenden Materialbeschichtung (RAM) zu entwickeln, die in der Lage ist, die meisten Radarfrequenzen abzulenken, hohen Temperaturen standzuhalten und ihre Integrität trotz Hitze, Salz, Feuchtigkeit und Reibung zu bewahren .

Xu glaubt, dass die CFK-Haut diese Probleme lösen könnte. Die Hybridstruktur hat zwei Phasen:Leitung und Isolierung. Die aus Polymeren stammende Siliziumkarbonitrid-Keramik (SiCN) ist mit Yttriumoxid-stabilisierten Zirkonoxidfasern verstärkt, um die Weiterleitung der einfallenden elektromagnetischen Energie zu unterstützen. Xu sagt, dass es extrem hohen Temperaturen von über 1.800 ° C standhalten kann. Der Verbund ist außerdem mit Carbon Nanotubes (CNTs) verstärkt, die leicht und hochfest sind, was das Material besonders langlebig macht.

„Wir müssen das Leben des Piloten sichern“, sagt Xu. „Wenn das Fahrzeug abgeschossen wird, ist das eine Tragödie.“

Tests des aufgesprühten RAM-Materials haben eine minimale Reflexion gezeigt, die mehr als 90% der einfallenden Wellen absorbiert, verglichen mit der 70-80%-igen Absorption vorhandener RAMs auf Tarnkappen-Kampfjets. Dies macht es bei der Erkennung nahezu unsichtbar und ist gleichzeitig sehr beständig gegen Oxidation und Korrosion. Es werden jedoch noch Tests durchgeführt, um festzustellen, ob die Spritzschicht auf alle Oberflächen des Flugzeugs gesprüht werden kann, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

Mit gesicherter Finanzierung durch das Air Force Office of Scientific Research werden Xu und ihr Team nun die Tests und Skalierbarkeit des Materials weiterverfolgen. Während die möglichen Anwendungen von U-Booten, Kampfflugzeugen, ballistischen Raketen und mehr reichen, wird Xu zufolge die nächste Herausforderung darin bestehen, Industriepartner zu finden, um sie an diesen Punkt zu bringen, darunter Boeing (Chicago, Illinois, USA), Lockheed Martin (Bethesda, Md., USA), Raytheon (Waltham, Massachusetts, USA) und Northrop Grumman (Falls Church, Virginia, USA).