NC State ingenieurs ontwikkelen duurzame CFRP-huid voor next-gen stealth vliegtuigen

Deze informatie is afkomstig van het oorspronkelijke artikel geschreven door Cassie Kelly van The American Society of Mechanical Engineers (ASME).

Chengying "Cheryl" Xu, associate professor mechanische en luchtvaartruimtevaarttechniek aan North Carolina State University, en haar team hebben een koolstofvezel-versterkte polymer (CFRP) composiet huid voor stealth jachtvliegtuigen ontwikkeld. Het uiteindelijke doel is om betrouwbaardere, duurzamere en efficiëntere jets te ontwikkelen met een radar-absorberend materiaal (RAM) coating die in staat is om de meerderheid van radarfrequenties af te weerstaan, hoge temperaturen te weerstaan en zijn integriteit te behouden, ondanks hitte, zout, vocht en wrijving.

Hybride structuur

Xu gelooft dat de CFRP-huid deze problemen kan oplossen. De hybride structuur heeft twee fasen: geleiding en isolatie. Het polymer-afgeleide silicium koolstofnitride (SiCN) keramiek is versterkt met yttria-gestabiliseerde zirconia vezels om de geleiding van inkomende elektromagnetische energie te ondersteunen. Xu zegt dat het temperaturen tot 1.800°C kan weerstaan. Het composiet is ook versterkt met koolstofnanobuizen (CNT's), die lichtgewicht en hoge sterkte hebben, wat het materiaal bijzonder duurzaam maakt.

"We moeten het leven van de piloot waarborgen," zegt Xu. "Als het voertuig wordt neergeschoten, is het een tragedie."

Testresultaten

Tests van het spuitbare RAM-materiaal hebben een minimale reflectie getoond, met absorptie van meer dan 90% van de inkomende golven vergeleken met de 70-80% absorptie van bestaande RAM's op stealth jachtvliegtuigen. Dit maakt het bijna onzichtbaar voor detectie, terwijl het ook zeer bestand is tegen oxidatie en corrosie. Echter, testen lopen nog, om te bepalen of de spuitcoating op alle oppervlakken van het vliegtuig aangebracht kan worden zonder de prestaties te belemmeren.

Toekomstige stappen

Met beveiligde financiering van het Air Force Office of Scientific Research zullen Xu en haar team nu tests en schaalbaarheid van het materiaal nastreven. Verder, hoewel mogelijke toepassingen variëren van onderzeeboten, vliegdekschip, ballistische raketten en meer, zegt Xu dat de volgende uitdaging zal zijn het vinden van industriële partners om ze tot dat punt te brengen, waaronder Boeing (Chicago, Ill., VS), Lockheed Martin (Bethesda, Md., VS), Raytheon (Waltham, Mass., VS) en Northrop Grumman (Falls Church, Va., VS).