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Additively Manufactured Titanium Alloy Sandwich Structures for Thermal Protection

Nieke, Philipp und Schleutker, Thorn und Gülhan, Ali und Rattenbury, Nicholas und Cater, John E. (2023) Additively Manufactured Titanium Alloy Sandwich Structures for Thermal Protection. In: AIAA SCITECH Forum 2023. Aerospace Research Central. AIAA SCITECH 2023 Forum, 2023-01-23 - 2023-01-27, National Harbor, USA. doi: 10.2514/6.2023-2719.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
8MB

Offizielle URL: https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/6.2023-2719

Kurzfassung

Additively manufactured titanium alloy sandwich structures with lattice core have a potential use for thermal protection systems. To investigate the influence of the lattice core structure, four samples were manufactured in Ti-6Al-4V using electron beam melting. Two sample thicknesses and two lattice densities were realised. Plasma wind tunnel testing in the arc-heated facility L2K at the German Aerospace Center (DLR) was carried out to characterise their performance. Each sample was subjected to hypersonic air flow during four heating steps with an exposure time of 180 s each. Nominal cold-wall heat fluxes of 100 kW/m², 200 kW/m² and 500 kW/m² were achieved. All samples survived the test procedure. The formation of a liquid film was observed during the exposure to highest heat flux level. Within the investigated parameter space, the lattice core structure had negligible influence on the front temperature but affected the back temperature considerably. For the lowest heat flux condition, the thick sample with the light lattice showed the lowest maximum back temperature of 390°C . The sample thickness showed a higher effect on the maximum back temperature whereas the lattice density had the greater effect on the insulation-to-density performance.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/193457/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Additively Manufactured Titanium Alloy Sandwich Structures for Thermal Protection
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Nieke, PhilippUniversity of AucklandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schleutker, ThornThorn.Schleutker (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1833-2850NICHT SPEZIFIZIERT
Gülhan, AliAli.Guelhan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rattenbury, NicholasUniversity of AucklandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cater, John E.University of AucklandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 Januar 2023
Erschienen in:AIAA SCITECH Forum 2023
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.2514/6.2023-2719
Verlag:Aerospace Research Central
Status:veröffentlicht
Stichwörter:TPS, additive manufacturing, heat shield, hot structure
Veranstaltungstitel:AIAA SCITECH 2023 Forum
Veranstaltungsort:National Harbor, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:23 Januar 2023
Veranstaltungsende:27 Januar 2023
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Wiederverwendbare Raumfahrtsysteme und Antriebstechnologie
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Über- und Hyperschalltechnologien, KP
Hinterlegt von: Schleutker, Thorn
Hinterlegt am:06 Jun 2023 13:23
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:54

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