DARPA Lança Programa MACH para Materiais Avançados de Veículos Hipersônicos

MACH: Novos Materiais e Design para Bordos de Ataque Agudos em Voo Hipersônico

DARPA anunciou programa MACH (Material Architectures and Characterization for Hypersonics) para criar novos designs e materiais para veículos hipersônicos (Mach 5+ = 5x velocidade do som).

Desafio Térmico Extremo

Veículos hipersônicos enfrentam milhares de graus em bordos de ataque (maior calor). North American X-15 (1967): Mach 6,7 (recorde tripulado). Engenheiros tentam resfriar bordos quentes, mas nenhum conceito viável em voo ainda.

Avanços recentes em engenharia térmica podem permitir arquiteturas de materiais escaláveis que rejeitam calor eficientemente e melhoram desempenho hipersônico.

Estrutura do Programa MACH

Objetivo: Arquitetura de bordo de ataque agudo, termicamente gerenciado, para veículos hipersônicos high lift-to-drag que operam em fluxos de calor intensos. Bordos não-erosivos → voam mais rápido e longe.

Dois focos:

• T1: Desenvolver/testar sistemas integrados de gerenciamento térmico para bordo de ataque em escala.
• T2: Pesquisa de materiais de próxima geração para capacidade impressionante de bordo de ataque.

Programa de 4 anos, 2 fases: Fase 1 = 27 meses; Fase 2 = 21 meses restantes.

T2 buscará capacidade além de métricas T1: novos métodos de gerenciamento térmico, cerâmicas, metais, revestimentos, features para desenvolver materiais/técnicas.

Abordagens de Sucesso Explorarão

1. Novos espaços de materiais: composições cerâmicas, novas ligas metálicas, desempenho de revestimentos a >2.200°C.
2. Tecnologias de subcomponentes: metodologias para resfriamento extremo.
3. Capacidades de modelagem para acelerar desenvolvimento de materiais específicos de missão.

Todas técnicas usarão framework ICME (Integrated Computational Materials Engineering) para otimização de materiais e projeção de desempenho em nível de sistema.

Se tudo correr bem, breakthrough em redução de efeito aerotérmico → melhora desempenho hipersônico em 4 anos.

Referência: Fbo.gov | DARPA