3D 编织复合材料在航空航天领域取得新的阶段性成功

近日，BRM与美国国家航空航天局 (NASA)合作，为猎户座多用途载人飞船 (MPCV) 的压缩垫开发了一种采用3D正交编织的3DMAT石英材料。此种材料2023年被评为美国国家航空航天局(NASA)年度政府发明。

BRM在使用3D连续编织技术改进现有接头的基础上，创造出了全新的接头结构。BRM的3D编织接头达到了有效强度、耐久性和结构完整性的完美平衡，其中不乏有“Pi-π”、“双“T”、“H”等各种复杂的净形状。据该公司介绍，这些接头可以在减轻重量的同时做到降低成本，同时又不牺牲任何性能。采用 3D编织的结构可以使强度和支撑力在三维方向进行传导，接头增强了被连接结构的负载强度。编织形状也可根据结构本身以及被连接的组件形状进行定制。

据称，BRM的3D编织复合材料在TPS（美国国家航空航天局-可重复使用热防护系统）等航空隔热罩的应用中取到了巨大成功。在太空探索飞行器中隔热罩是发射任务能否成功的关键。通过改变纱线类型、密度、厚度和宽度以及树脂类型，为满足不同飞行任务的需要，BRM还能够制造定制化的TPS产品。

除TPS系统之外，3D编织部件还可被应用于飞机发动机部件。BRM与美国空军研究实验室(AFRL)的阶段性共同研究结果显示，用3D编织碳纤维复合材料替代传统的钛发动机部件有助于减轻重量，降低部件使用周期成本，同时满足更严格的制造和使用要求。

关于Bally Ribbon Mills (BRM)

Bally Ribbon Mills是一家设计、开发和制造高精度工程编织织物的公司，位于美国宾夕法尼亚州巴利自治市。客户遍及全球，其中包括美国宇航局、空军研究实验室、美国国防部、波音公司、洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼公司、空中客车/欧洲宇航防务集团、赛峰集团、通用动力、欧洲直升机公司、吉凯恩集团等。

自2012 年起，BRM 获得了美国国家航空航天局艾姆斯研究中心颁发的第三阶段合同，开发用于太空飞行的3-D编织材料。以前序阶段合同为基础，此合同旨在优化纤维的多向编织。

从那时起，Bally Ribbon Mills一直与NASA合作，进一步开发新型编织复合材料。这标志着太空系统发展的一个重要里程碑，使得人类和机器人在整个太阳系中生存成为可能。作为一家高性能多维(3-D)编织材料制造商，BRM正在编织用于隔热和保护NASA猎户座飞船的多功能热防护系统衬垫。继绕月飞行任务后，猎户座飞船计划于2026年执行搭载4-6名宇航员的载人登月任务，在更远的未来将借助BRM技术将宇航员送往火星并安全返回地球。

BRM为猎户座飞船开发先进热防护系统的工作由位于华盛顿的 NASA 空间技术任务理事会负责。该理事会持续寻求行业和大学合作，以确保该机构拥有所需的能力，帮助美国在技术驱动的全球经济中保持领先地位。

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