Создание сплава GRX-810
GRX-810 был разработан из усиленного оксидной дисперсией (ODS) сплава, который обычно используется в высокотемпературных установках, таких как турбины и теплообменные трубы. Благодаря наличию ODS, GRX-810 может выдерживать температуры свыше 1 090 градусов Цельсия (2 000 градусов по Фаренгейту). Используя метод 3D-печати, исследователям удалось равномерно распределить наноразмерные частицы оксидов ODS по всему объему материала.
По данным космического агентства, по сравнению с существующими материалами, новый сплав GRX-810 обладает в два раза большей прочностью на излом и в 1000 раз большей износостойкостью при работе в условиях высоких температур, что обеспечивает не только большую надежность, но и меньший расход топлива и меньшие затраты на техническое обслуживание. Более того, при дальнейшем тестировании GRX-810 было обнаружен, что он обладает в три с половиной раза большей гибкостью в отличие от сплавов, используемых NASA в настоящее время. Используя метод 3D-печати, исследователям удалось равномерно распределить наноразмерные частицы оксидов ODS по всему объему материала.
Если разрабатывать материалы, подобные GRX-810, традиционными методами, то на это могут уйти годы кропотливой работы методом проб и ошибок. Поэтому в дополнение к 3D-печати исследователи использовали термодинамическое моделирование - вычислительный инструмент, который позволяет ученым быстро (в течение недель или в крайнем случае месяцев) и с гораздо меньшими затратами предсказать оптимальный состав того или иного сплава.
"Применение этих двух процессов (3D-печати и термодинамического моделирования) позволило существенно ускорить темпы разработки наших материалов. Теперь мы можем производить новые сплавы с лучшими характеристиками и гораздо быстрее, чем раньше", - говорит Тим Смит, научный сотрудник по исследованию материалов в NASA.
Необычайные возможности сплава GRX-810
Помимо того, что GRX-810 способен выдерживать экстремальные температуры, он более прочен, пластичен и гибок, чем материалы, используемые NASA в настоящее время. Кроме того, несмотря на двукратную прочность и впечатляющую износостойкость, новый материал сравнительно экономичен и легок, что в целом приводит к повышению КПД двигателя.
"Этот прорыв является революционным в области разработки материалов. А поскольку главная цель NASA - изменить будущее полетов, новые типы более прочных и легких материалов играют очень важную роль. Ранее увеличение прочности обычно снижало способность материала растягиваться и изгибаться, вот именно по этой причине наш новый сплав является уникальным", - сказал Дейл Хопкинс, заместитель руководителя проекта TTT.
Создание GRX-810 - важный шаг на пути к устойчивым полетам, поскольку он дает возможность летать на более совершенных и безопасных летательных аппаратах при более низких эксплуатационных расходах. Поэтому не удивляйтесь, если в ближайшем будущем GRX-810 изменит индустрию авиационной и космической промышленности.
|