Hårda miljöförhållanden – som yttemperaturer som når tusentals grader Fahrenheit – gör det utmanande att noggrant mäta temperaturer och värmeflöde på hypersoniska flygsystem.

Men en maskinteknisk docent vid University of Texas i Arlington tror att en ny additiv tillverkningsteknik kan motstå dessa förhållanden och kan användas för att tillhandahålla tillförlitliga mätningar.

Med hjälp av ett forskningsanslag för småföretagsinnovation från försvarsdepartementet, Panos Shiakolas utforskar keramiska och andra icke-metalliska material för att tillverka nya avancerade temperatur- och värmeflödessensorer.

Shiakolas arbetar med Luca Maddalena, professor i rymdteknik vid UTA och expert på hypersonisk aerotermodynamik. Maddalena är också chef för UTA:s Aerodynamics Research Center och lade nyligen ut en ny bågstråluppvärmd hypersonisk vindtunnel som är den enda i sitt slag vid ett universitet i USA.

Värmeflöde och temperatursensorer används i stor utsträckning vid testning och utvärdering av hypersoniska applikationer i högtemperaturmiljöer. Deras prestation måste vara enhetlig, exakt och konsekvent, men traditionell tillverkning kräver mycket mänsklig skicklighet och skicklighet. Förhoppningen är att detta nya koncept för additiv tillverkning ska övervinna dessa begränsningar.

"Vi har arbetat med att utveckla sensorer, analysera tillverkningsprocessen och identifiera vilken typ av icke-metalliska material som behöver användas, såväl som plattformens möjligheter och begränsningar, ", sa Shiakolas. "Vi är nu i det skede där vi kan tillverka några av de funktioner som behövs för sensorerna, så vi tar begränsningarna från processen och införlivar dem i analysen så vad data än säger oss, Vi är övertygade om att den tillverkade sensorns prestanda kommer att ligga nära den förväntade prestandan. "

"Hypersonisk forskning, till exempel den forskning som utförs i vår nya vindtunnel, ger många utmaningar på grund av de extremt höga temperaturerna som är involverade i testkonstruktioner, " sa Erian Armanios, ordförande för UTA:s mekaniska och rymdavdelning. "Att på ett tillförlitligt sätt kunna designa och tillverka sensorer för användning i denna miljö är mycket viktigt för framsteg inom design, så denna forskning är nyckeln till framtida framgångar på området."