رقابت برای انتقال امواج فراصوت از آزمایشگاه تحقیق و توسعه به واقعیت عملی در چند سال آینده یکی از بزرگترین چالش های فنی برای ایالات متحده است، و این چالشی است که ما باید برای محافظت از امنیت بلندمدت کشور پیروز شویم. یو، که نماینده نورث روپ گرومن به عنوان عضوی از کنسرسیوم دانشگاه برای هایپرسونیک کاربردی است، که همکاری بین دانشگاه، صنعت و دولت است که توسط دفتر مشترک انتقال مافوق صوت وزارت دفاع ایالات متحده حمایت می شود تا سیستم های پروازی مافوق صوت را ارتقا دهد.
اریک بارنز – یکی از اعضای NG در ال سگوندو، کالیفرنیا، که در تولید مواد افزودنی تخصص دارد و اغلب به عنوان پدرخوانده SCRAM از او یاد می‌شود، گفت که تیم‌های متقابلی که این ایده را به وجود آورده‌اند، به همکاری پربار خود ادامه داده‌اند.
پرینت سه بعدی، که اغلب به عنوان تولید افزودنی نامیده می شود، همچنین به طراحان اجازه می دهد تا اشکال منحصر به فردی ایجاد کنند، به این معنی که اجزایی که زمانی چندین قطعه به یکدیگر پیچ یا جوش داده شده بودند، اکنون می توانند به عنوان یک قطعه تولید شوند.
تیم دومینیک، یکی از همکاران فنی که تیم سیستم‌ها و کنترل‌های پیشرانه را در الکتون مریلند رهبری می‌کند، می‌گوید: «هایپرسونیک به معنای سفر سریع‌تر از 5 ماخ – یا بیش از 3000 مایل در ساعت، بسته به ارتفاع – است که اصطکاک زیادی با مولکول‌های هوا ایجاد می‌کند. که در حال توسعه این فناوری است. دما می‌تواند به هزاران درجه فارنهایت برسد و تنها تعداد کمی از فلزات می‌توانند در این دماها زنده بمانند – اما آنها بسیار سنگین هستند.
“با SCRAM C/C، ما کاملاً امکان را تعریف می کنیم.”
منبع
او گفت: «ما شروع کردیم به این فکر می‌کردیم که فناوری جدیدی که برای یک کاربرد متفاوت توسعه داده شده، جالب به نظر می‌رسد و فکر می‌کردیم که آیا می‌توانیم آن را برای مواد با دمای بالا اعمال کنیم، کاری که قبلاً هرگز انجام نشده بود. و ما در نهایت استفاده و بازار جدیدی برای آن پیدا کردیم، با سطح علاقه ای که فقط در حال انفجار بود.
هر دو فناوری، اگرچه مستقیماً مرتبط نیستند، برای دستیابی به قابلیت های مافوق صوت استفاده خواهند شد. کربن/کربن تولیدی افزودنی رباتیک کامپوزیت مقیاس پذیر (SCRAM C/C) یک چاپگر رباتیک سه بعدی صنعتی با قابلیت لایه بندی ترموپلاستیک های تقویت شده با فیبر پیوسته در اجزایی است که نیازهای منحصر به فرد خودروهای مافوق صوت را برآورده می کند.
یو افزود: «کار ما با استفاده از SCRAM C/C نمونه‌ای هیجان‌انگیز از تیم‌های مختلف است که برای مقابله با این چالش، با استفاده از نوآوری‌های تجاری مانند روباتیک، تولید مواد افزودنی، علم مواد و مهندسی دیجیتال برای تسریع پیشرفت ما، گرد هم می‌آیند.»
دومینیک گفت: «ما قطعه‌ای را ساخته‌ایم که با مقطع دایره‌ای شروع می‌شد، شکل S را رد می‌کرد و به مقطع مستطیلی ختم می‌شد. این یک هندسه بسیار پیچیده است که در گذشته ایجاد آن تنها با دست امکان پذیر بود و ساخت آن تا یک سال طول می کشید. اکنون می‌توانیم در عرض چند هفته به آن برسیم.»
در همان زمان، شرکت هوافضا و دفاع همچنین از چاپ سه بعدی برای توسعه و ساخت موتور اسکرم جت مفهوم سلاح تنفسی هوای مافوق صوت یا HAWC برای آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی و نیروی هوایی ایالات متحده استفاده می کند. با این حال، در این مورد، این اصطلاح به “رمجت احتراق مافوق صوت” اشاره دارد، که نوعی موتور جت تنفسی رمجت است که در آن احتراق در جریان هوای مافوق صوت انجام می‌شود.
جف یو، مدیر فناوری شرکت، گفت که این نوع نوآوری و همکاری دقیقاً همان چیزی است که برای پیشرفت فناوری لازم است.
SCRAM کلمه کلیدی در تلاش Northrop Grumman به سمت برتری فراصوت است. همانطور که کشورهای سراسر جهان برای برتری مافوق صوت، برای موشک های مافوق صوت (در شرایطی که هنوز یک مسابقه تسلیحاتی نسبتا ملایم است) و همچنین برای هر وسیله نقلیه مافوق صوت آینده رقابت می کنند، Northrop Grumman در حال تکمیل SCRAM C/C است، Northrop Grumman به دنبال SCRAM، مقیاس پذیر است. ساخت افزودنی رباتیک کامپوزیتی، یک فرآیند ساخت سریع مبتنی بر تولید افزودنی است که مواد برتر و با دمای بالا را تا نصف هزینه و زمان‌بندی تولید می‌کند.
فناوری SCRAM C/C را می توان برای ایجاد موادی با دمای بالا که در معرض دماهای شدید فرسایش، ذوب یا تغییر شکل نمی دهند، استفاده کرد. آنها همچنین سبک تر از فلزاتی هستند که به طور سنتی مورد استفاده قرار می گیرند، وزن خودروهای مافوق صوت را کاهش داده و عملکرد را بهبود می بخشند.