Материалы для гиперзвукового оружия
Стремясь догнать Россию и другие страны, уже обладающие гиперзвуковыми системами, США активно развивают гиперзвуковое оружие через такие организации, как Агентство противоракетной обороны (
MDA), Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (
DARPA), Военно-морское управление исследований (ONR) и различные рода войск. Для ускорения этих разработок Военно-морской центр надводного вооружения Кардерок (NSWCCD)
ищет подрядчиков, способных провести испытания материалов в экстремальных условиях и разработать передовые материалы для гиперзвуковых летательных аппаратов. Эти испытания поддерживают программы, такие как
AEGIS Ballistic Missile Defense (BMD) и
Standard Missile 3 (SM3).
Программа включает тестирование материалов при температурах до 6000°F (
около 3300°C), которые возникают при полетах на гиперзвуковых скоростях, превышающих скорость звука в 5 и более раз. Среди материалов, подлежащих исследованию:
• Композиты на основе углерода и карбида кремния
• Керамика из карбидов, нитридов и боридов
• Тугоплавкие металлы: рений, ниобий и вольфрам
• Керамико-металлические композиты ("керметы")
• Высокотемпературные полимеры
• Материалы, созданные с помощью аддитивных технологий
• Суперсплавы на основе никеля, алюминиевые сплавы и стали
Подрядчику также предстоит не только тестировать эти материалы, но и создавать модели их механических и термических свойств. Эти модели будут использоваться в программах, таких как
ABAQUS, чтобы с их помощью рассчитывать, как материалы будут вести себя в реальных условиях, и проектировать компоненты гиперзвуковых аппаратов. Моделирование поведения материалов в экстремальных условиях критически важно для успешной разработки гиперзвуковых технологий.
Программа включает испытания ракетных двигателей на объектах ведущих американских аэрокосмических компаний и исследовательских центров, таких как:
•
Aerojet-Rocketdyne — один из крупнейших производителей ракетных двигателей в США.
•
Northrop Grumman — многопрофильная компания, работающая в сфере аэрокосмической и оборонной промышленности.
•
Valley Tech Systems — компания, специализирующаяся на разработке инновационных двигательных установок.
•
Отдел вооружений Научно-исследовательского центра ВМС США в Чайна-Лейк (NAWC-WD China Lake) — ведущий центр разработки и испытаний вооружений ВМС США.
Кроме того, подрядчику предстоит проводить специализированные наземные испытания в таких центрах, как
NASA-Ames Research Center и
Air Force Laser Hardened Materials Evaluation Laboratory (LHMEL), которые будут имитировать условия гиперзвукового полета.
Области применения разработанных материалов включают:
•
Компоненты тактических и стратегических ракет.
•
Носовые обтекатели гиперзвуковых аппаратов.
•
Передние кромки крыльев.
•
Поверхности управления.
•
Теплозащитные экраны.
Эта работа направлена на развитие технологий материалов для экстремальных условий, поддерживая такие программы, как MDA, DARPA и другие ведомства. США широко используют компьютерное моделирование и симуляции на ранних этапах разработки, что позволяет сократить время и стоимость физических испытаний. В то же время американские исследователи делают ставку на разработку новых композитных материалов и керамических покрытий, способных не только выдерживать экстремальные температуры, но и обладать дополнительными функциями.
🔒
DARPA&CIA