domingo, 2 de febrero de 2020

Cómo responder a las amenazas hipersónicas


DARPA, la agencia de investigación del Pentágono, está buscando una forma de combatir o interceptar las armas hipersónicas enemigas.


Con países como China y Rusia trabajando a marchas forzadas para desarrollar armas hipersónicas capaces de alcanzar velocidades en torno a Mach 25, es natural que la palabra de moda en el Pentágono sea "Hipervelocidad".


La idea de fondo estriba en desarrollar una tecnología capaz de interceptar y neutralizar amenazas hipersónicas en la atmósfera superior de la tierra. Esto es debido a que los vehículos de deslizamiento hipersónico (HGV, por sus siglas en inglés) no vuelan al espacio exterior como los ICBM, sino que vuelan a través de la delgada atmósfera superior, donde alcanzan velocidades extremadamente altas, mientras se mantienen lo suficientemente bajos como para dificultar la detección en el radar.


Hasta ahora se han venido sopesando algunas posibilidades como las armas de energía dirigida, o el sistema THAAD. Sin embargo, se han descartado por sendos motivos: En el caso de las armas de energía dirigida se han descartado por su ineficacia en condiciones de mal tiempo, y en el caso del THAAD se ha descartado porque los THAAD están diseñados para proteger un área pequeña, y cubrir un país entero con sistemas THAAD sería económicamente inviable.

Sin embargo, habría una tercera posibilidad que es la que está barajando DARPA, basada en la idea de redirigir los misiles ​​para que no alcancen el objetivo deseado. Esta solución, aparte de ser técnicamente compleja serviría tan sólo como elemento disuasorio, pero no resuelve en modo alguno la desventaja actual de Estados Unidos frente a China y Rusia en lo referente a misiles hipersónicos.

A new approach to eliminating enclosed voids in topology optimization for additive manufacturing


Topology optimization is increasingly used in lightweight designs for Additive Manufacturing (AM).

However, conventional optimization techniques do not fully consider manufacturing constraints.

One important requirement of powder-based AM processes is that enclosed voids in the designs must be avoided in order to remove and reuse the unmelted powder.

In this work, Drs. Yulin Xiong, Song Yao, Zi-Long Zhao and Yi Min Xi propose a new approach to realizing the structural connectivity control based on the bi-directional evolutionary structural optimization technique.

This approach eliminates enclosed voids by selectively generating tunnels that connect the voids with the structural boundary during the optimization process. The developed methodology is capable of producing highly efficient structural designs which have no enclosed voids.

Furthermore, by changing the radius and the number of tunnels, competitive and diverse designs can be achieved. The effectiveness of the approach is demonstrated by two examples of three-dimensional structures. Prototypes of the obtained designs without enclosed voids have been fabricated using AM.

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sábado, 1 de febrero de 2020

El nuevo avión de Netanyahu incorpora un sistema avanzado antimisiles


En los últimos días, se ha instalado a bordo del nuevo avión Boeing 767 del primer ministro Benjamin Netanyahu el sistema antimisiles DIRCM (Direct Infrared Countermeasure) desarrollado por la división ISTAR de Elbit Systems. El sistema detecta el lanzamiento de misiles en una fracción de segundo y dirige un rayo láser a la cabeza del misil, obligándole a desviarse del objetivo.


Estos sistemas de Elbit se instalan a bordo de aviones y helicópteros de ala fija en 15 países de todo el mundo, y vienen incluídos de serie en los aviones comerciales israelíes de EL ALArkia e Israir, por una directiva de las autoridades militares israelíes tras el intento fallido de Al Qaeda en 2002 de derribar un vuelo de Arkia utilizando un MANPAD.


La semana pasada, este sistema DIRCM fue visto a bordo del avión oficial del presidente de Francia, Emmanuel Macron, cuando llegó a Israel para asistir al 75 aniversario de la liberación del campo de Auschwitz.




RAPID + TCT: Additive Manufacturing with Refractory Metals for Hypersonic Missiles



Refractory alloys have extraordinary resistance to heat and wear. With superior durability, are often the desired material for extreme environment applications such as space craft, missiles, and hypersonic vehicles. Due to the difficulty and high cost associated with manufacturing in complex shape, their utilization has been hampered even in the most demanding applications.

Additive Manufacturing, 3D printing, on the other hands has demonstrated a superior shape producing capability that is unattainable with traditional manufacturing processes. Develop and mature 3D printing of refractory metal alloys would greatly enhance the extreme environment product’s performance and lowering the cost.

In the NASA and private industry collaborative research and development work, to be presented at RAPID+TCT, successful 3D printing of high-quality Niobium C103 alloy components have been demonstrated and hot fire tested.

The properties of 3D-printed Nb C103 were compared to its equivalent wrought product, including the effect of heat treatments on microstructure evolution and materials properties. The 3D “as-printed” microstructures were extremely stable and largely intact even after 2 hours at 2900°F which is often exceeded this material’s application demand.

Superior properties of 3D-printed Nb C103 were observed from room temperature to elevated temperature. Hypothesis for such stable microstructures is proposed and validated. This work demonstrated a robust 3D printing process with superior materials properties, significant leap in producing highly sophisticated geometries, and sufficiently lowered manufacturing cost. A case study of performance gain in sophisticated Nb C103 engineered hardware will also be presented at RAPID+TCT.

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