Yeni

Aerokosmosdakı kompozitlər

Aerokosmosdakı kompozitlər

Havadan daha ağır maşınlara gəldikdə çəki hər şeydir və dizaynerlər insan ilk dəfə havaya qalxdıqdan bəri çəki nisbətlərinə qaldırmağı yaxşılaşdırmağa səy göstərirlər. Kompozit materiallar çəkinin azaldılmasında böyük rol oynadı və bu gün istifadədə üç əsas növ var: karbon lifi, şüşə və aramid gücləndirilmiş epoksi; bor gücləndirilmiş (özü bir volfram nüvəsində meydana gələn bir kompozit) kimi digərləri də var.

1987-ci ildən bəri, aerokosmosda kompozitlərin istifadəsi hər beş ildən bir ikiqat artmışdır və müntəzəm olaraq yeni kompozitlər meydana çıxır.

İstifadə edir

Kompozitlər çox yönlüdür, hər iki təyyarə və kosmik gəmidə, hava hava şar gondolalarından və sürüşmələrdən sərnişin təyyarələrinə, qırıcı təyyarələrə və kosmik gəmi sahələrinə qədər həm struktur tətbiqlər, həm də komponentlər üçün istifadə olunur. Tətbiqlər Beech Starship kimi tam təyyarələrdən tutmuş qanad yığıncaqlarına, vertolyot rotor bıçaqlarına, pervanellərə, oturacaqlara və alət örtüklərinə qədərdir.

Tiplər fərqli mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir və təyyarə istehsalının müxtəlif sahələrində istifadə olunur. Məsələn, karbon lifi, misilsiz yorğunluq davranışına malikdir və kövrəkdir, çünki Rolls-Royce 1960-cı illərdə karbon lif kompressor bıçaqları olan yenilikçi RB211 reaktiv mühərriki quş zərbələri nəticəsində fəlakətli bir şəkildə uğursuz olduqda kəşf edilmişdir.

Alüminium qanadının məlum bir metal yorğunluq ömrü olduğu halda, karbon lifi daha az proqnozlaşdırılır (lakin hər gün kəskin şəkildə yaxşılaşır), lakin bor yaxşı işləyir (məsələn, Advanced Taktik Qırıcısının qanadında). Aramid lifləri ('Kevlar' - DuPont-a məxsus olan məşhur bir marka markası), çox sərt, çox yüngül həcmli, yanacaq çənləri və döşəmələr inşa etmək üçün geniş bal şəklində istifadə olunur. Bunlar həm də aparıcı və arxa qanad komponentlərində istifadə olunur.

Təcrübə proqramında Boeing bir vertolyotda 11000 metal komponent əvəz etmək üçün 1500 kompozit hissədən uğurla istifadə etdi. Ticarət və istirahət aviasiyasında texniki dövrlərin bir hissəsi olaraq metal yerinə kompozit əsaslı komponentlərin istifadəsi sürətlə artır.

Ümumiyyətlə, karbon lifi aerokosmik tətbiqlərdə ən çox istifadə olunan kompozit lifdir.

Üstünlükləri

Artıq çəki qənaət etmək kimi bir neçə məsələyə toxunduq, ancaq burada tam bir siyahı:

  • Çəki azaldılması - 20% -50% aralığında qənaət tez-tez deyilir.
  • Avtomatlaşdırılmış layup maşınları və fırlanma qəlibləmə proseslərindən istifadə edərək kompleks komponentlər yığmaq asandır.
  • Monokok ('tək qabıqlı') qəliblənmiş strukturlar daha aşağı çəkidə daha yüksək güc verir.
  • Mexanik xüsusiyyətlər möhkəmləndirici parça və parça oriyentasiyasının qalınlığı ilə "lay-up" dizaynı ilə düzəldilə bilər.
  • Kompozitlərin istilik sabitliyi onların temperaturun dəyişməsi ilə həddindən artıq genişlənməməsi və sıxılmaları deməkdir (məsələn, 90 ° F-dən uçuş-enmə zolağı -67 ° F-ə qədər 35.000 fut bir neçə dəqiqə ərzində).
  • Yüksək təsirli müqavimət - Kevlar (aramid) zireh təyyarələrini də qoruyur - məsələn, mühərrik idarəediciləri və yanacaq xətlərini daşıyan mühərrik dirəklərinə təsadüfən ziyan vurmağı azaldır.
  • Zərərlərə qarşı yüksək dözümlülük qəzaların davamlılığını artırır.
  • 'Galvanic' - iki fərqli metalın (xüsusən nəmli dəniz mühitində) təmasda olduqda meydana çıxacaq elektrik - korroziya problemlərinin qarşısı alınır. (Burada keçirici olmayan fiberglas rol oynayır.)
  • Qarışıq yorğunluq / korroziya problemləri demək olar ki, aradan qaldırılır.

Gələcək Outlook

Daim artan yanacaq xərcləri və ətraf mühitin lobbiçiliyi ilə ticarət uçuşu performansını artırmaq üçün davamlı təzyiq altındadır və çəki azaldılması tənliyin əsas amilidir.

Gündəlik istismar xərclərindən başqa, təyyarələrə texniki xidmət proqramları komponent sayının azaldılması və korroziyanın azaldılması ilə sadələşdirilə bilər. Təyyarə qurma işinin rəqabət xarakteri, əməliyyat xərclərini azaltmaq üçün hər hansı bir fürsətin mümkün olduğu yerlərdə araşdırılmasını və istismar edilməsini təmin edir.

Rəqabət yalnız hərbi təyyarələrin deyil, həm də raketlərin yüklənmə dərəcəsini və diapazonunu, uçuş performans xüsusiyyətlərini və "sağ qalma qabiliyyətini" artırmaq üçün davamlı təzyiqlə mövcuddur.

Kompozit texnologiya irəliləməyə davam edir və bazalt və karbon nanotube formaları kimi yeni növlərin meydana gəlməsi kompozit istifadəni sürətləndirmək və genişləndirmək üçün müəyyəndir.

Aerokosmos dedikdə kompozit materiallar qalmaq üçün buradadır.