Samolyotlarda kompozit materiallarning afzalliklari va kamchiliklari

Karbon tolali material. Getty / Stiv Allen

Kompozit materiallar samolyot sanoati sohasida keng qo'llaniladi va muhandislarga materiallarni alohida qo'llashda menga bo'lgan to'siqlarni engishga imkon berdi. Ta'sis materiallari kompozitlarda o'zligini saqlab qoladi va boshqa bir-biriga to'liq qo'shilmaydi. Birgalikda materiallar strukturaviy xususiyatlarini yaxshilagan "gibrid" materialni yaratadi. Samolyotlarda ishlatiladigan umumiy kompozit materiallar orasida fiberglas, uglerod tolasi va tolali datchikli matrisli tizimlar yoki ulardan har qanday birikmalar mavjud.

Ushbu materiallarning barchasida fiberglas eng keng tarqalgan kompozitsiyadir va 1950-yillarda qayiq va avtomobillarda keng qo'llaniladi.

Kompozit material Aviatsiyaga kiradi

Federal Aviatsiya Agentligiga ko'ra, kompozit material II jahon urushidan buyon sodir bo'lgan. Bir necha yillar mobaynida ushbu noyob aralash materiallar har qachongidan mashhur bo'lib, bugungi kunda turli xil samolyotlarda, shuningdek, samolyotlarda uchraydi. Parvoz tuzilmalari ko'pincha 50 dan 70 foizgacha kompozitsion materialdan iborat.

Fiberglas birinchi marta 1950-yillarda "Boeing" aviakompaniyasida yo'lovchi samolyotida ishlatilgan. 2012-yilda Boeing o'zining yangi 787 Dreamliner samolyotini chiqarib tashlaganida samolyot 50 foizli kompozitsiyali materiali bo'lgan. Bugungi kunda chiziqdan yasalgan yangi samolyotlar deyarli barchasi o'z tarkibiga bir necha turdagi kompozit materiallarni kiritishadi.

Kompozitlar ko'plab afzalliklari tufayli aviatsiya sanoatida katta chastota bilan qo'llanilishiga qaramasdan, ayrimlar ushbu materiallar aviatsiya xavfsizligi uchun xavf tug'dirishi mumkinligini aytishadi.

Quyida biz tarozi muvozanat va ushbu materialning afzalliklari va kamchiliklarini tortish.

Afzalliklar

Og'irlikni kamaytirish kompozit materiallardan foydalanishning yagona eng katta ustunligidir va uni samolyot tarkibida ishlatishda asosiy omil hisoblanadi. Elyaf takviyeli matritsa tizimlari ko'pchilik samolyotlarda an'anaviy alyuminiydan kuchli bo'lib, ular tekis sirtni ta'minlaydi va yonilg'i samaradorligini oshiradi, bu katta foyda.

Bundan tashqari, kompozitsion materiallar boshqa turdagi tuzilmalar singari osongina tuzatilmaydi. Ular metall charchoqdan yorilib ketmaydi va ular strukturaviy moslashuvchan muhitda yaxshi ushlab turadilar. Kompozit dizaynlar alyuminiydan ham uzoqroq, bu esa texnik va ta'mirlash xarajatlarining kamligi demakdir.

Kamchiliklari

Kompozit materiallar osonlik bilan chiqib ketmasligi sababli, ichki tuzilmaning butunlay zarar ko'rganligini aniqlash qiyin, bu esa, albatta, kompozitsiyani ishlatish uchun eng ko'p mos keladigan kamchilikdir. Buning aksincha, alyuminiy egiluvchanligi va tishlari osonligi tufayli strukturaviy ziyonni aniqlash juda oson. Bundan tashqari, kompozitsion sirt zararlanganda ta'mirlash juda qiyin bo'lishi mumkin va natijada qimmatga tushadi.

Bundan tashqari, kompozit materiallarda ishlatiladigan qatronlar 150 daraja past haroratlarda zaiflashadi, bu samolyotlarning yong'inlarga yo'l qo'ymaslik uchun qo'shimcha ehtiyot choralarini ko'rishlari muhim ahamiyatga ega. Kompozit materiallar bilan ishlaydigan yong'inlar toksik bug'lar va mikro zarralarni havoga etkazib, sog'liq uchun xavf tug'diradi. 300 darajadan yuqori haroratlar strukturali ishlamay qolishiga olib kelishi mumkin.

Nihoyat, kompozitsion materiallar qimmat bo'lishi mumkin, ammo yuqori boshlang'ich xarajatlar odatda uzoq muddatli xarajatlar tejalishi bilan bartaraf etilishini ta'kidlash mumkin.