Инфузионный композит металлической пены новым крыльям самолётов

Инфузионный композит металлической пены новым крыльям самолётов

Крылья самолётов, как правило, делают на основе особого типа алюминия — сплава, сочетающего лёгкость и прочность, — свойства, равные свойствам стали. Между тем учёные университета штата Северная Каролина продолжают исследования с целью поиска более лучших материалов. И вот результатами исследований стало сочетание эпоксидной смолы и так называемой стальной композитной металлической пены (CMF — Composite Metal Foam).

Инфузионный композит металлической пены

Исследователи дали название новому гибридному материалу — инфузионный композит металлической пены. Материал примерно такого же веса, как алюминий, но более прочный, плюс обладает дополнительными привлекательными характеристиками. Имеется в виду привлекательность с точки зрения лётных характеристик, безопасности и топливной эффективности.

Композит металлической пены мало чем отличается от других типов такого рода веществ, но отличается лучшим заполнением полых сферических пор газом. Также очевидной видится разница — сотовая структура выполнена из металла. Так пена на основе структуры «сталь-сталь» содержит поры и матрицу из стали.

Это крайне прочный материал, способный выдерживать нагрузку от патронов большого калибра, температуру до 800ºC и даже ударную нагрузку от взрывных зажигательных средств. Одним словом, полученный композит металлической пены обеспечивает куда большую защиту, чем все другие существующие броневые материалы. При этом значительно снижен вес конструкции.

Фактически существует возможность обеспечить такую же защиту, какую обеспечивает существующая стальная броня при малой доли веса, или же обеспечить намного улучшенную защиту с учётом того же веса.

Угол контакта на заметное улучшение

Экспериментально лаборанты университета произвели материал, погружая композитную пену «сталь-сталь» в гидрофобную эпоксидную смолу, а затем вакуумом втягивали смолу в область крупных и более мелких пор. Приблизительно 88%  пор в конечном итоге оказываются заполненными эпоксидной смолой, действующей на материал как отвердевающий клей.

Исследователи проверили изготовленный материал на соответствие аэрокосмическому алюминию в трёх категориях:

  1. Угол контакта с водой.
  2. Адгезия материалов.
  3. Износ частиц.

Угол контакта с водой имеет решающее значение для самолётов, поскольку условия полёта нередко сопровождает ненастная погода. Накопление воды на крыльях отягощает конструкцию самолёта, снижает способность крыла работать в целом. Испытание показало — инфузионный композит металлической пены даёт угол контакта на 130% выше, чем у конкурентов, что является заметным улучшением.


При помощи информации: NCSU