Kombinuotos medžiagos privalumai ir trūkumai lėktuvuose

Anglies pluošto medžiaga. Getty / Steve Allen

Kompozitinės medžiagos yra plačiai naudojamos orlaivių pramonėje ir leido inžinieriams įveikti kliūtis, kurios buvo man, kai naudojamos medžiagos atskirai. Sudedamosios medžiagos išlaiko savo identitetą kompozicijose ir kitaip nesujungia viena su kita. Kartu medžiagos sukuria "hibridinę" medžiagą, kuri pagerina struktūrines savybes. Lėktuvuose naudojamos bendros kompozitinės medžiagos - stiklo pluoštas, anglies pluoštas ir pluoštu sustiprintos matricos sistemos arba bet koks jų derinys.

Iš visų šių medžiagų stiklo pluoštas yra labiausiai paplitusi kompozicinė medžiaga, pirmą kartą plačiai naudojama laivuose ir automobiliuose 1950-aisiais.

Kompozicinė medžiaga keliauja į aviaciją

Pasak federalinės aviacijos agentūros, kompozicinė medžiaga buvo maždaug nuo Antrojo pasaulinio karo. Per daugelį metų šis unikalus medžiagų derinys tapo vis populiaresnis, ir šiandien jis gali būti rastas daugelyje įvairių rūšių lėktuvuose, taip pat sklandytuvuose. Lėktuvų konstrukcijos dažniausiai sudarytos iš 50-70 proc. Kompozicinės medžiagos.

Stiklo pluoštas pirmą kartą buvo naudojamas aviacijos "Boeing" savo keleivių jet 50-aisiais metais. Kai "Boeing" 2012 m. Išleido naują " 787 Dreamliner ", jis gyrėsi, kad orlaivis buvo 50 proc. Kompozicinės medžiagos. Naujas orlaivis, prapūstas iš linijos šiandien beveik visi savo sudėtyje įtraukia tam tikrą sudėtinę medžiagą.

Nors daugeliu atvejų kompozicinės medžiagos labai dažnai naudojamos aviacijos pramonėje, kai kurie sako, kad šios medžiagos taip pat kelia pavojų aviacijos saugumui.

Žemiau mes lygiuojame svarstykles ir pasverkite šios medžiagos pranašumus ir trūkumus.

Privalumai

Svorio mažinimas yra vienintelis didžiausias kompozicinių medžiagų naudojimo privalumas ir yra pagrindinis veiksnys, naudojant jį orlaivių konstrukcijoje . Pluoštu armuotų matricų sistemos yra stipresnės nei tradicinis aliuminis, kuris yra daugelyje orlaivių, ir jie užtikrina sklandų paviršių ir padidina degalų naudojimo efektyvumą, o tai yra didžiulė nauda.

Be to, kompozicinės medžiagos nesprogdina taip paprasta, kaip kitų tipų konstrukcijos. Jie nesulaužo nuo metalo nuovargio ir gerai išlaiko struktūrinę lankstymo aplinką. Kompozitiniai dizainai taip pat trunka ilgiau nei aliuminis, o tai reiškia mažiau priežiūros ir remonto išlaidų.

Trūkumai

Kadangi kompozicinės medžiagos nesudrūksta lengvai, tai sunku pasakyti, ar apskritai buvo pažeista vidinė konstrukcija, ir tai, žinoma, yra viena labiausiai dėl sudėtingos medžiagos naudojimo trūkumų. Priešingai, dėl aliuminio lenkimų ir įpjovų lengvai yra lengvai aptikti struktūrinius pažeidimus. Be to, remontas gali būti daug sunkesnis, kai sugadintas sudėtinis paviršius, kuris galiausiai tampa brangus.

Be to, kompozicinės medžiagos derva susilpnėja esant žemai 150 laipsnių temperatūrai, todėl svarbu, kad šie orlaiviai imtųsi papildomų atsargumo priemonių, kad išvengtų gaisrų. Gaisrai, susiję su kompozicinėmis medžiagomis, gali išsiskirti į orą toksiškų dūmų ir mikro dalelių, keliančių pavojų sveikatai. Temperatūra virš 300 laipsnių gali sukelti struktūrinius gedimus.

Galiausiai, kompozicinės medžiagos gali būti brangu, nors galima teigti, kad didelės pradinės išlaidos paprastai kompensuojamos dėl ilgalaikio sutaupymo.