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#Neues aus der Industrie
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NASA entwickelt einzigartige Materialien für die nächste Generation von Flugzeugen
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Während die NASA in die Zukunft der Luftfahrt blickt, investiert die Agentur in Technologien, die die Luftfahrtindustrie, wie wir sie kennen, verändern sollen. Diese Entwicklungen reichen von Basismaterialien bis hin zu Versuchsflugzeugen in Originalgröße, die alle darauf ausgerichtet sind, die Effizienz und Zuverlässigkeit zu erhöhen und gleichzeitig Gewicht und Kosten zu senken.
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Ingenieure der NASA entwickeln innovative neue Materialien, die zur Herstellung besserer Teile für Flugzeugtriebwerke und verwandte Systeme verwendet werden können. Eines dieser Materialien ist Siliziumkarbid (SiC), faserverstärkte SiC-Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe (SiC/SiC CMCs). Dieses leichte und wiederverwendbare Fasermaterial ist ideal für Hochleistungsmaschinen wie Flugzeugtriebwerke, die über einen längeren Zeitraum unter strapaziösen Bedingungen betrieben werden. SiC-Fasern können bis zu 2.700 Grad Fahrenheit aushalten und sind stark genug, um zwischen den Wartungszyklen Monate oder sogar Jahre zu überstehen.
Das Glenn Research Center der NASA in Cleveland ist bekannt für seine Materialforschungs- und Entwicklungskapazitäten, und es arbeitet derzeit daran, dieses SiC-Fasermaterial auf den kommerziellen Luftfahrtmarkt zu bringen.
"Glenns Materialforschung verschiebt Grenzen - es werden Materialien entwickelt, die intensiven Umgebungen, wie sie in modernen Gasturbinenmotoren zu finden sind, standhalten und gleichzeitig das Gewicht dieser Materialien reduzieren", sagte Amy Hiltabidel, Technology Licensing Manager bei Glenn. "Diese Entwicklungen schaffen einzigartige Marktchancen, insbesondere für diejenigen, die robuste, leichte Strukturen suchen, die mit SiC/SiC-CMCs hergestellt werden können"
Ingenieure und Forscher von Glenn entwickelten ein hochmodernes Verfahren zur Verstärkung der SiC-Fasern. Diese Technik verbessert die Leistung und macht die Fasern zäher. Sie bietet den Ingenieuren auch eine erweiterte Designflexibilität, da die Fasern für spezifische Anwendungen geformt werden können. Diese Verbesserungen können auf Einzelfasern, Multifasern oder sogar auf Vorformwerkzeuge ohne Verlust der Haltbarkeit angewendet werden.
"Neuartige Materialien wie SiC/SiC-CMCs müssen herstellbar und letztlich auch verwendbar sein, um in der Industrie Verwendung zu finden", sagte Hiltabidel. "Unsere Materialforscher verstehen dies und wenden bei der Entwicklung neuer Materialien konventionelle Herstellungstechniken an, um den Übergang zur Industrie zu erleichtern"
Nach umfangreichen Prozessverbesserungen und Tests öffnete die NASA SiC-Fasern für die Lizenzvergabe im Rahmen ihres Technologietransferprogramms. Wenn ein Unternehmen Lizenzen bei der NASA vergibt, geht die Beziehung weit über den Bekanntheitsgrad der Agentur hinaus und bietet der US-Industrie ein riesiges Netzwerk von Fachexperten, Testeinrichtungen und anderen Partnern.
"Diese Technologie der NASA fiel mir ins Auge, und es war ein Kinderspiel", sagte Andrei Evulet, Chief Technology Officer bei Jetoptera, einem Startup-Unternehmen für unbemannte Flugsysteme (UAS) mit Sitz in Seattle. "Ich war neugierig auf verschiedene Basistechnologien, die wir lieber lizenzieren als selbst zu entwickeln, und offen gesagt sind CMCs etwas, das wirklich kapitalintensiv ist
Jetoptera strebt die Schaffung einer Fachhochschule an, die den Handel fördern, humanitäre Hilfe leisten, landwirtschaftliche Wartungssysteme vorantreiben, bemannte Rettungsflugzeuge ersetzen und vieles mehr.
"Im Allgemeinen machen CMCs die Teile leichter und ermöglichen eine höhere Brenntemperatur, was die Lebenserwartung der Teile erhöht", so Evulet. "Ich habe das Potenzial von CMCs gesehen, und es ist einfach gewaltig. Es verändert das Spiel. Ich führte eine Websuche durch und fand eine Liste der NASA-Technologien, dann begann ich mit der Suche. Als ich sie fand, dachte ich: Wow! Das kann man lizenzieren? Das ist erstaunlich."
Die Anwendung dieser SiC-Fasertechnologie reicht weit über die Luftfahrt hinaus; sie kann auch in landgestützten Gasturbinenmotoren, Öfen und Wärmetauschern, Wärme-/Brandschutzsystemen, Raketendüsen und sogar in Kernreaktoren eingesetzt werden.
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