美国国家航空航天局为下一代飞机开发独特材料

Jetoptera的J-55无人机系统使用了美国宇航局格伦公司碳化硅材料制造的部件

美国国家航空航天局（NASA）着眼于未来的飞行，正在投资于旨在改变我们所熟知的航空及航天技术。这些研发成果从基础材料到全尺寸模型机，都旨在提高效率和可靠性，同时减轻重量和降低成本。

美国国家航空航天局（NASA）的工程师们正在开发创新型的材料，使其可用于制造出更好的飞机发动机和相关系统的部件。其中一种材料是碳化硅（SiC）纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（SiC/SiC CMCs）。这种重量轻、可重复使用的纤维材料非常适合在严酷条件下长时间运行的高性能机械，例如航空发动机等。SiC纤维可承受高达2700华氏度的高温，其强度足以在两次维护周期之间持续数月甚至数年。

美国国家航空航天局（NASA）位于克利夫兰的格伦研究中心以其材料研发能力著称，目前正致力于将这种碳化硅纤维材料推向商业化的航空市场。

“格伦公司的材料研究正在不断突破极限——创造出了能够承受先进燃气涡轮发动机等高强度环境的材料，同时减轻这些材料的重量。”格伦公司的技术授权经理艾米-希尔塔比德尔（Amy Hiltabidel）表示，“这些发展创造了独特的市场机遇，特别是对于那些寻求使用SiC/SiC CMCs制造坚固、轻质结构的人来说。”

格伦大学的工程师和研究人员开发出了一种最先进的SiC纤维强化工艺。这项技术提高了纤维的性能和韧性。它还为工程师提供了更大的设计灵活性，因为纤维的形状可以根据特定应用进行调整。这些增强技术可应用于单根纤维、多根纤维甚至预成型模具，而不会降低耐用性。

“SiC/SiC CMCs等新型材料必须具有可制造性，最终才能在工业中发挥作用。”Hiltabidel说，“我们的材料研究人员深谙此道，在设计新材料时采用了传统的制造技术，使其更容易过渡到工业领域。”

像涡轮发动机导叶这样的飞机部件是用美国国家航空航天局格伦分局开发的先进碳化硅材料制成的

经过广泛的工艺改进和测试后，NASA通过其技术转让计划向SiC纤维公司开放许可。当一家公司获得美国国家航空航天局（NASA）的许可时，双方的关系远远超出了该机构的品牌知名度，而是为美国工业界提供了一个由主题专家、测试设施和其他合作伙伴组成的庞大网络。

“美国国家航空航天局的这项技术吸引了我的眼球，这是一个不费吹灰之力的想法。”位于西雅图的无人机系统（UAS）初创公司Jetoptera的首席技术官Andrei Evulet说，“我很好奇各种各样的技术，我们宁愿授权而不是自己开发，坦率地说，CMCs是真正的资本密集型的东西。”

Jetoptera希望创造出一种无人机系统，可以增强商业、提供人道主义援助、推进农业维护系统、取代有人驾驶的医疗直升机等。

“一般来说，CMCs可使部件更轻，燃烧温度更高，从而延长部件的使用寿命。”Evulet说，“我看到了CMCs的潜力，它是巨大的。它正在改变游戏规则。我在网上搜索了一下，找到了NASA的技术清单，然后就开始搜索CMCs相关信息。当我找到它时，我想，哇！这也可以授权？太神奇了！”

这种碳化硅纤维技术的应用范围远远超出了航空领域，还可用于陆基燃气涡轮发动机、熔炉和热交换器、热/防火系统、火箭喷嘴甚至核反应堆。