【航空航天】北卡羅來納州立大學為隱形飛機開發CFRP蒙皮

碳纖維蒙皮使設計更可靠、耐用和高效的隱形噴氣機,提供更好的電磁傳導和高溫能力。
 
此信息摘自美國機械工程師協會 (ASME) Cassie Kelly 撰寫的原始文章(https://www.asme.org/topics-resources/content/a-tougher-skin-for-stealth-aircraft)。
  
北卡羅來納州立大學機械與航空航天工程副教授 Chengying (Cheryl) Xu 和她的團隊開發了一種用于隱形戰斗機的碳纖維增強聚合物 (CFRP) 復合材料蒙皮。終目標是開發更可靠、耐用和高效的帶有雷達吸收材料 (RAM) 涂層的噴氣機,該涂層能夠偏轉大部分雷達頻率,承受高溫并保持其完整性,不受熱、鹽、濕氣和摩擦的影響.
  
徐認為CFRP外皮可以解決這些問題?;旌辖Y構有兩個階段:傳導和絕緣。聚合物衍生的碳氮化硅 (SiCN) 陶瓷用氧化釔穩定的氧化鋯纖維增強,以幫助傳導傳入的電磁能。徐說,它可以承受高達 1,800?C 的極高溫度。該復合材料還用碳納米管 (CNT) 進行了增強,碳納米管重量輕且強度高,使材料特別耐用。
  
“我們必須確保飛行員的生命,”徐說。“如果飛機被擊落,那就是悲劇。”
  
噴涂 RAM 材料的測試表明,反射率低,吸收了 90% 以上的入射波,而隱形戰斗機上現有 RAM 的吸收率為 70-80%。這使得它幾乎無法被檢測到,同時還具有很強的抗氧化和抗腐蝕能力。然而,測試仍在進行中,以確定噴漆是否可以噴涂到飛機的所有表面而不影響性能。
  
有了空軍科學研究辦公室的資助,徐和她的團隊現在將致力于材料的測試和可擴展性。此外,雖然可能的應用范圍包括潛艇、戰斗機航母、彈道導彈等,但徐表示,下一個挑戰將是尋找行業合作伙伴,讓它們達到這一點,包括波音(美國伊利諾伊州芝加哥)、洛克希德馬丁公司(Bethesda,美國馬里蘭州)、Raytheon(美國馬薩諸塞州沃爾瑟姆)和 Northrop Grumman(美國弗吉尼亞州福爾斯徹奇)。