Китайские учёные создали композитный материал, повышающий прочность самолётов и дронов на 26 процентов
Китайские ученые предложили новый метод производства композитных материалов, который может значительно повысить прочность конструкций, используемых в космических аппаратах, самолетах и беспилотниках. Исследователи из Института механики при Китайской академии наук применили усовершенствование так называемого сбалансированного метода укладки, при котором слои волокна укладываются симметрично и под противоположными углами для минимизации структурных напряжений. В результате созданного подхода они добились увеличения прочности своего относительно легкого материала на 26 процентов.
В экономике, основанной на космических полетах, каждый килограмм груза, запускаемого в космос, требует огромного количества энергии, что делает управление массой первостепенной задачей при планировании миссий. Новый легкий материал обладает потенциалом значительно снизить структурный вес космических аппаратов, уменьшить стоимость космических путешествий и позволить увеличить полезную нагрузку. Согласно сообщению South China Morning Post, ученые бросили вызов шестидесятилетней традиции, предложив свой инновационный метод производства композитов.
Помимо 26-процентного прироста прочности, команда также сообщила о 13-процентном улучшении характеристик соединений. Их метод также уменьшил деформацию отверждения в процессе производства. Это может обеспечить большую гибкость проектирования, так как меньшая деформация отверждения приводит к меньшему количеству искажений при производстве. Согласно отчету SCMP, такая повышенная гибкость проектирования будет особенно полезна для высокоточных компонентов, таких как фюзеляжи, крылья и несущие панели.
Поскольку глобальные конфликты продолжают обостряться, мировые державы стремятся создать беспилотные технологии, способные наносить удары все глубже в тылу противника. За счет снижения веса при сохранении структурной прочности новый материал может оказаться решающим для увеличения дальности так называемых беспилотников-камикадзе.
Команда также подчеркнула потенциал своего материала для аэрокосмической отрасли в поворотный момент истории космических полетов. На этой неделе астронавты миссии NASA Артемида II отправились к Луне, что стало ключевым этапом для будущих амбиций США в космосе. Китай и США участвуют в новой космической гонке, и обе страны стремятся высадить космонавтов на поверхность Луны до конца десятилетия. Артемида II не будет совершать посадку на Луну, но проложит путь для двух лунных миссий с посадкой, запланированных на 2028 год. Тем временем Китай недавно завершил ключевые наземные испытания своего лунного посадочного модуля Lanyue, а также провел испытания системы аварийного спасения и отмены старта для капсулы экипажа Mengzhou. Кроме того, Китай недавно добился новых успехов на фронте коммерческих запусков. После запуска ракеты-носителя Kinetica-2 Y1 компании CAS Space вице-президент компании Ян Хаолян заявил, что ракета достигла стоимости запуска, аналогичной Falcon 9, несмотря на то, что она летела в невозвращаемой конфигурации. Благодаря новым достижениям в области композитных материалов, которые еще больше снижают массу запускаемых аппаратов, эти расходы на запуск могут быть снижены еще больше.