您是否曾好奇現代科技與材料如何發展，以保護您與飛機免受雷暴中冰雹等災害的侵襲？由於纖維強化複合材料零件具有複雜的失效機制，必須透過實驗測試此類載荷工況，而測試結果有時難以預測。

以Xycomp® DLF™（不連續長纖維）為例。多年來，這種材料在航空航天應用中展現出極大潛力，有望取代複雜形狀的金屬部件。然而，儘管其在低速（落錘）衝擊行為和衝擊強度後的壓縮變形量方面表現優異，但早期對該材料高速冰雹衝擊行為的疑慮始終存在，這使得其無法應用於可能遭遇此類衝擊的區域。 以渦扇引擎前端為例，此類載荷工況尤為關鍵——任何衝擊過程中脫落的碎屑皆可能被引擎吸入，導致災難性後果。因此在投入開發此類關鍵部件前，必須驗證DLF材料的冰雹衝擊防護能力。

由於測試成本與後勤作業的限制，冰雹衝擊數據極為有限。在某次客戶對層壓板樣本進行探索性測試的案例中，測試結果表現欠佳。

為全面探究此問題，格林特威德公司先進技術組啟動了一項技術開發專案，旨在深入理解DLF材料在高速衝擊下的行為特性並加以改進。測試證實低速與高速衝擊行為存在根本差異，且落錘測試無法預測冰雹衝擊性能，由此明確測試能力將成為關鍵要素。 專案成功關鍵在於測試的靈活性，能實現快速研究迭代循環。然而，當時具備此類服務的認證測試機構數量有限、測試成本高昂，加上疫情導致的限制措施不斷擴大，使此願景難以實現。因此，團隊於2020年初決定自主開發內部冰雹衝擊測試能力。

必須克服諸多難關，從在有限空間內實現超過200米/秒的目標速度，到在狹小區域內精準測量衝擊速度的方法。 冰雹製程本身需審慎考量，因一般冷凍庫中的「冰塊」會由外向內凝固，產生劇烈內部應力——我們發現這會導致冰雹在加速階段碎裂，使設備淪為毫無用處的造雪機。 經過多輪規劃、測試與迭代循環後，測試能力終告確立，實質材料研究得以正式啟動。

在現行配置下，衝擊測試夾具配備的測試艙可容納尺寸達600 x 500 x 300毫米的組件，最高測試速度達300米/秒。目前已完成直徑2英寸與1.5英寸冰雹的測試。 測試過程透過高速攝影機進行觀測，其記錄速率可達每秒超過10,000幀。

過去一年間，所獲知識使格林特威德得以開發並驗證新型DLF材料與應用設計概念，其抗高速度衝擊性能不僅達到甚至超越傳統連續纖維複合材料，同時更深入理解了不連續複合材料的損壞行為。目前正積極開發數項需滿足冰雹衝擊要求的航空航天應用，充分運用內部測試能力與「經驗教訓」。