Kompozitni materijali postali su idealni materijali za proizvodnju aviona na malim visinama zbog svoje male težine, visoke čvrstoće, otpornosti na koroziju i plastičnosti. U ovoj eri ekonomije na malim visinama koja teži efikasnosti, vijeku trajanja baterije i zaštiti okoliša, upotreba kompozitnih materijala ne samo da utiče na performanse i sigurnost aviona, već je i ključ za promovisanje razvoja cijele industrije.
Ugljična vlaknakompozitni materijal
Zbog svoje male težine, visoke čvrstoće, otpornosti na koroziju i drugih karakteristika, karbonska vlakna su postala idealan materijal za proizvodnju aviona za male visine. Ne samo da mogu smanjiti težinu aviona, već i poboljšati performanse i ekonomske koristi, te postati efikasna zamjena za tradicionalne metalne materijale. Više od 90% kompozitnih materijala u skycarima su karbonska vlakna, a preostalih oko 10% su staklena vlakna. U eVTOL avionima, karbonska vlakna se široko koriste u strukturnim komponentama i pogonskim sistemima, čineći oko 75-80%, dok unutrašnje primjene poput greda i konstrukcija sjedišta čine 12-14%, a baterijski sistemi i avionska oprema čine 8-12%.
Vlaknastakleni kompozitni materijal
Plastika ojačana staklenim vlaknima (GFRP), sa svojom otpornošću na koroziju, otpornost na visoke i niske temperature, otpornost na zračenje, usporavanje plamena i svojstva protiv starenja, igra važnu ulogu u proizvodnji letjelica na malim visinama, kao što su dronovi. Primjena ovog materijala pomaže u smanjenju težine letjelice, povećanju korisnog tereta, uštedi energije i postizanju lijepog vanjskog dizajna. Stoga je GFRP postao jedan od ključnih materijala u ekonomiji na malim visinama.
U procesu proizvodnje aviona za male visine, fiberglas tkanina se široko koristi u izradi ključnih strukturnih komponenti kao što su trupovi aviona, krila i repovi. Njene lagane karakteristike pomažu u poboljšanju efikasnosti krstarenja aviona i pružaju jaču strukturnu čvrstoću i stabilnost.
Za komponente koje zahtijevaju odličnu propusnost valova, kao što su radomi i oplate, obično se koriste kompozitni materijali od fiberglasa. Na primjer, bespilotne letjelice dugog dometa za velike visine i bespilotna letjelica RQ-4 "Global Hawk" američkog ratnog zrakoplovstva koriste kompozitne materijale od karbonskih vlakana za svoja krila, rep, motorni prostor i stražnji dio trupa, dok su radom i oplata izrađeni od kompozitnih materijala od fiberglasa kako bi se osigurao jasan prijenos signala.
Tkanina od fiberglasa može se koristiti za izradu oklopa i prozora aviona, što ne samo da poboljšava izgled i ljepotu aviona, već i povećava udobnost leta. Slično tome, u dizajnu satelita, tkanina od fiberglasa može se koristiti i za izgradnju vanjske površinske strukture solarnih panela i antena, čime se poboljšava izgled i funkcionalna pouzdanost satelita.
Aramidna vlaknakompozitni materijal
Materijal saćastog jezgra od aramidnog papira, dizajniran sa heksagonalnom strukturom bioničkog prirodnog saća, visoko je cijenjen zbog svoje odlične specifične čvrstoće, specifične krutosti i strukturne stabilnosti. Osim toga, ovaj materijal također ima dobra svojstva zvučne izolacije, toplinske izolacije i usporavanja plamena, a dim i toksičnost nastali tokom sagorijevanja su vrlo niski. Ove karakteristike čine ga mjestom u vrhunskim primjenama u vazduhoplovstvu i brzim transportnim sredstvima.
Iako je cijena materijala za jezgro od aramidnog papira u obliku saća veća, on se često bira kao ključni lagani materijal za vrhunsku opremu poput aviona, raketa i satelita, posebno u proizvodnji strukturnih komponenti koje zahtijevaju propusnost širokopojasnih valova i visoku krutost.
Prednosti lagane odjeće
Kao ključni materijal za konstrukciju trupa, aramidni papir igra vitalnu ulogu u glavnim ekonomičnim avionima za niske visine, kao što su eVTOL, posebno kao sendvič sloj od karbonskih vlakana u obliku saća.
U oblasti bespilotnih letelica, Nomex saćasti materijal (aramidni papir) se takođe široko koristi, a koristi se u trupu, oplati krila, napadnoj ivici i drugim delovima.
Ostalosendvič kompozitni materijali
Avioni na malim visinama, poput bespilotnih letjelica, pored korištenja ojačanih materijala poput karbonskih vlakana, staklenih vlakana i aramidnih vlakana u proizvodnom procesu, široko se koriste i sendvič strukturni materijali poput saća, filma, pjenaste plastike i pjenastog ljepila.
Prilikom odabira materijala za sendvič konstrukcije, najčešće se koriste saćasti sendvič (kao što su papirno saće, Nomex saće itd.), drveni sendvič (kao što su breza, paulovnija, bor, lipa itd.) i pjenasti sendvič (kao što su poliuretan, polivinilhlorid, polistirenska pjena itd.).
Struktura pjenastog sendviča se široko koristi u konstrukciji trupa bespilotnih letjelica zbog svojih vodootpornih i plutajućih karakteristika, kao i tehnoloških prednosti koje proizlaze iz mogućnosti popunjavanja šupljina unutrašnje strukture krila i repnog krila u cjelini.
Prilikom dizajniranja bespilotnih letjelica malih brzina, saćaste sendvič strukture se obično koriste za dijelove s niskim zahtjevima za čvrstoću, pravilnih oblika, velikih zakrivljenih površina i jednostavnih za postavljanje, kao što su površine za stabilizaciju prednjeg krila, površine za stabilizaciju vertikalnog repa, površine za stabilizaciju krila itd. Za dijelove složenih oblika i malih zakrivljenih površina, kao što su površine kormila visine, površine kormila kormila, površine kormila krilca itd., preferiraju se pjenaste sendvič strukture. Za sendvič strukture koje zahtijevaju veću čvrstoću, mogu se odabrati drvene sendvič strukture. Za dijelove koji zahtijevaju i visoku čvrstoću i visoku krutost, kao što su obloga trupa, T-greda, L-greda itd., obično se koristi laminatna struktura. Proizvodnja ovih komponenti zahtijeva prethodno oblikovanje, a prema potrebnoj krutosti u ravnini, čvrstoći na savijanje, torzijskoj krutosti i zahtjevima za čvrstoću, odaberite odgovarajuća ojačana vlakna, materijal matrice, sadržaj vlakana i laminat, te dizajnirajte različite uglove polaganja, slojeve i redoslijed slojeva, te se stvrdnjavajte kroz različite temperature zagrijavanja i pritiske pritiska.
Vrijeme objave: 22. novembar 2024.
