Condizioni ambientali difficili, come le temperature superficiali che raggiungono migliaia di gradi Fahrenheit, rendono difficile misurare con precisione le temperature e il flusso di calore sui sistemi di volo ipersonici.

Ma un professore associato di ingegneria meccanica presso l'Università del Texas ad Arlington ritiene che una nuova tecnologia di produzione additiva possa resistere a tali condizioni e possa essere utilizzata per fornire misurazioni affidabili.

Con l'aiuto di una borsa di ricerca sull'innovazione per le piccole imprese del Dipartimento della Difesa, Panos Shiakolas sta esplorando la ceramica e altri materiali non metallici per fabbricare nuovi sensori avanzati di temperatura e flusso di calore.

Shiakolas sta lavorando con Luca Maddalena, professore di ingegneria aerospaziale all'UTA ed esperto di aerotermodinamica ipersonica. Maddalena è anche direttrice del Centro di ricerca aerodinamica dell'UTA e ha recentemente messo in linea una nuova galleria del vento ipersonica riscaldata con getto d'arco, unica nel suo genere in un'università degli Stati Uniti.

I sensori di flusso di calore e temperatura sono ampiamente utilizzati per testare e valutare applicazioni ipersoniche in ambienti ad alta temperatura. Le loro prestazioni devono essere uniformi, preciso e coerente, ma la produzione tradizionale richiede molta abilità e destrezza umana. La speranza è che questo nuovo concetto di produzione additiva superi queste limitazioni.

"Abbiamo lavorato per sviluppare sensori, analizzare il processo di fabbricazione e identificare il tipo di materiali non metallici che devono essere utilizzati, nonché le capacità e i limiti della piattaforma, " ha detto Shiakolas. "Siamo ora nella fase in cui possiamo produrre alcune delle caratteristiche necessarie per i sensori, quindi prendiamo i vincoli dal processo e li incorporiamo nell'analisi, quindi qualunque cosa ci dicano i dati, siamo fiduciosi che le prestazioni del sensore fabbricato saranno vicine alle prestazioni previste."

"Ricerca ipersonica, come la ricerca in corso nella nostra nuova galleria del vento, presenta molte sfide a causa delle temperature estremamente elevate coinvolte nei test dei progetti, " disse Erian Armanios, presidente del Dipartimento Meccanico e Aerospaziale di UTA. "Essere in grado di progettare e produrre in modo affidabile sensori per l'uso in questo ambiente è molto importante per i progressi nella progettazione, quindi questa ricerca è la chiave per i futuri successi nel campo."