DARPA lanceert MACH-programma voor geavanceerde materialen voor hypersonische voertuigen

DARPA kondigde een nieuw programma genaamd MACH aan dat nieuwe ontwerpen en materialen voor hypersonische voertuigen zoekt te bouwen. Het doel is om scherpe voorrandoplossingen te ontwikkelen die hoge warmtefluxen kunnen aan en prestaties leveren die verder gaan dan de bestaande koolstof-koolstof composiet-gebaseerde systemen.

MACH-programmastructuur

Het hoofddoel is om een nieuw type thermisch beheerde, scherpe voorrandarchitectuur te creëren voor hypersonische luchtvoertuigen met hoge lift-to-drag ratio die kunnen opereren bij intense warmtefluxen. Deze niet-slijtende voorranden zullen de operationele capaciteit van voertuigen verbeteren, waardoor ze sneller en verder kunnen vliegen.

Het MACH-programma zal zich richten op twee dingen:

T1. Ontwikkelen en testen van geïntegreerde thermische managementsystemen voor een geschaalde voorrand.
T2. Next-generation materialenonderzoek voor hypersonische voertuigen om indrukwekkende voorrandcapaciteit te bereiken.

Afbeeldingscredit: DARPA

Het is een vierjarig, tweefasig inspanningsprogramma. De eerste fase zal uitgevoerd worden in 27 maanden en de volgende fase krijgt de resterende 21 maanden.

In T2 zal DARPA proberen voorrandcapaciteit te verkrijgen die verder gaat dan de T1-prestatiemetricen, waaronder nieuwe thermische beheermethoden, keramieken, metalen en coatings, samen met nieuwe functies die nodig zijn om deze materialen en technieken te ontwikkelen.

Referentie: Fbo.gov | DARPA

Succesvolle benaderingen zullen verkennen:

1. Nieuwe materialenruimtes, zoals keramische composities, nieuwe metaallegeringen en coatingprestaties bij temperaturen boven 2.200 graden Celsius.
2. Subcomponenttechnologieën, inclusief methoden om extreme koeling te bereiken.
3. Modelleermogelijkheden om missiespecifieke materialenontwikkeling te versnellen.

Bovendien zullen alle materialenontwikkelingstechnieken het ICME-framework (kort voor integrated computational materials engineering) benutten om materialenoptimalisatie te verbeteren en systeemniveau-prestatieprojecties mogelijk te maken.

Als alles volgens plan verloopt, kunnen we binnen vier jaar een doorbraak zien in het verminderen van aerothermische effecten — wat uiteindelijk de hypersonische prestaties zal verbeteren.