Kompozitaj materialoj fariĝis idealaj materialoj por la fabrikado de malalt-altecaj aviadiloj pro sia malpezeco, alta forto, korodrezisto kaj plastikeco. En ĉi tiu epoko de malalt-alteca ekonomio, kiu celas efikecon, baterian vivon kaj mediprotektadon, la uzo de kompozitaj materialoj ne nur influas la rendimenton kaj sekurecon de aviadiloj, sed ankaŭ estas la ŝlosilo por antaŭenigi la disvolviĝon de la tuta industrio.
Karbonfibrokompozita materialo
Pro sia malpezeco, alta forto, korodrezisto kaj aliaj karakterizaĵoj, karbonfibro fariĝis ideala materialo por la fabrikado de malalt-altitudaj aviadiloj. Ĝi povas ne nur redukti la pezon de aviadiloj, sed ankaŭ plibonigi la rendimenton kaj ekonomiajn avantaĝojn, kaj fariĝi efika anstataŭaĵo por tradiciaj metalaj materialoj. Pli ol 90% de la kompozitaj materialoj en ĉielaŭtoj estas karbonfibro, kaj la ceteraj ĉirkaŭ 10% estas vitrofibro. En eVTOL-aviadiloj, karbonfibro estas vaste uzata en strukturaj komponantoj kaj propulssistemoj, respondecaj pri ĉirkaŭ 75-80%, dum internaj aplikoj kiel traboj kaj sidlokstrukturoj respondecas pri 12-14%, kaj bateriaj sistemoj kaj aviadika ekipaĵo respondecas pri 8-12%.
Fibrovitro kompozita materialo
Vitrofibro-plifortigita plasto (GFRP), kun sia korodrezisto, alta kaj malalta temperaturrezisto, radiadrezisto, kontraŭflamaj kaj kontraŭaĝiĝaj karakterizaĵoj, ludas gravan rolon en la fabrikado de malalt-altecaj aviadiloj kiel ekzemple virabeloj. La apliko de ĉi tiu materialo helpas redukti la pezon de la aviadilo, pliigi la utilan ŝarĝon, ŝpari energion kaj atingi belan eksteran dezajnon. Tial, GFRP fariĝis unu el la ŝlosilaj materialoj en la malalt-alteca ekonomio.
En la produktada procezo de malalt-altecaj aviadiloj, vitrofibra ŝtofo estas vaste uzata en la fabrikado de ŝlosilaj strukturaj komponantoj kiel aviadilskeletoj, flugiloj kaj vostoj. Ĝiaj malpezaj karakterizaĵoj helpas plibonigi la krozefikecon de la aviadilo kaj provizas pli fortan strukturan forton kaj stabilecon.
Por komponantoj kiuj postulas bonegan ondopermeablon, kiel ekzemple radomoj kaj karenoj, oni kutime uzas vitrofibrajn kompozitajn materialojn. Ekzemple, la alt-altituda longdistanca senpilota veturilo (UAV) kaj la UAV RQ-4 "Global Hawk" de la Usona Aerarmeo uzas karbonfibrajn kompozitajn materialojn por siaj flugiloj, vosto, motorsekcio kaj malantaŭa fuzelaĝo, dum la radomo kaj kareno estas faritaj el vitrofibraj kompozitaj materialoj por certigi klaran signaltransdonon.
Vitrofibra ŝtofo povas esti uzata por fari aviadilajn karenojn kaj fenestrojn, kio ne nur plibonigas la aspekton kaj belecon de la aviadilo, sed ankaŭ plibonigas la komforton de la veturo. Simile, en satelita dezajno, vitrofibra ŝtofo ankaŭ povas esti uzata por konstrui la eksteran surfacan strukturon de sunpaneloj kaj antenoj, tiel plibonigante la aspekton kaj funkcian fidindecon de satelitoj.
Aramida fibrokompozita materialo
La aramida papera mielĉelara kernmaterialo, desegnita kun la seslatera strukturo de bionika natura mielĉelaro, estas tre respektata pro sia bonega specifa forto, specifa rigideco kaj struktura stabileco. Krome, ĉi tiu materialo ankaŭ havas bonan sonizolaĵon, varmoizolaĵon kaj flammalfruigajn ecojn, kaj la fumo kaj tokseco generitaj dum brulado estas tre malaltaj. Ĉi tiuj karakterizaĵoj igas ĝin okupi lokon en la altkvalitaj aplikoj de aerspaca kaj altrapidaj transportiloj.
Kvankam la kosto de aramida papera mielĉelara kernmaterialo estas pli alta, ĝi ofte estas elektita kiel ŝlosila malpeza materialo por altkvalita ekipaĵo kiel aviadiloj, misiloj kaj satelitoj, precipe en la fabrikado de strukturaj komponantoj, kiuj postulas larĝbendan ondpermeablon kaj altan rigidecon.
Malpezaj avantaĝoj
Kiel ŝlosila fuzelaĝa strukturmaterialo, aramida papero ludas esencan rolon en gravaj malalt-altitudaj ekonomiaj aviadiloj kiel ekzemple eVTOL, precipe kiel karbonfibra mielĉelara sandviĉtavolo.
En la kampo de senpilotaj aerveturiloj, Nomex-ĉelara materialo (aramida papero) ankaŭ estas vaste uzata, ĝi estas uzata en la fuzelaĝa ŝelo, flugilhaŭto kaj antaŭa rando kaj aliaj partoj.
Aliajsandviĉaj kompozitaj materialoj
Malalt-altecaj aviadiloj, kiel ekzemple senpilotaj aerveturiloj, krom uzi plifortigitajn materialojn kiel karbonfibro, vitrofibro kaj aramidfibro en la fabrikada procezo, ankaŭ sandviĉaj strukturaj materialoj kiel mielĉelaro, filmo, ŝaŭmoplasto kaj ŝaŭmogluo estas vaste uzataj.
En la elekto de sandviĉaj materialoj, ofte uzataj estas mielĉelaraj sandviĉoj (kiel papera mielĉelaro, Nomeksa mielĉelaro, ktp.), lignaj sandviĉoj (kiel betulo, paulownio, pino, tilio, ktp.) kaj ŝaŭmaj sandviĉoj (kiel poliuretano, polivinila klorido, polistirena ŝaŭmo, ktp.).
La ŝaŭma sandviĉa strukturo estis vaste uzata en la strukturo de senhomaj aviadiloj (UAV) pro siaj akvorezistaj kaj ŝvebaj karakterizaĵoj kaj la teknologiaj avantaĝoj de povi plenigi la kavaĵojn de la interna strukturo de la flugilo kaj vostoflugilo kiel tuto.
Dum la dizajnado de malrapidaj senpilotaj aviadiloj (UAV), mielĉelaraj sandviĉaj strukturoj kutime estas uzataj por partoj kun malaltaj fortpostuloj, regulaj formoj, grandaj kurbaj surfacoj kaj facile aranĝeblaj, kiel ekzemple stabiligaj surfacoj por antaŭaj flugiloj, vertikalaj vostostabiligaj surfacoj, flugilstabiligaj surfacoj, ktp. Por partoj kun kompleksaj formoj kaj malgrandaj kurbaj surfacoj, kiel ekzemple liftosurfacoj, rudrosurfacoj, aleronrudrosurfacoj, ktp., ŝaŭmaj sandviĉaj strukturoj estas preferataj. Por sandviĉaj strukturoj, kiuj postulas pli altan forton, lignaj sandviĉaj strukturoj povas esti elektitaj. Por tiuj partoj, kiuj postulas kaj altan forton kaj altan rigidecon, kiel ekzemple fuzelaĝa haŭto, T-trabo, L-trabo, ktp., kutime estas uzata la lamena strukturo. La fabrikado de ĉi tiuj komponantoj postulas antaŭformadon, kaj laŭ la postulataj enebenaj rigidecoj, fleksoforto, torsiorigideco kaj fortpostuloj, elektu la taŭgan plifortigitan fibron, matrican materialon, fibroenhavon kaj lamenaĵon, kaj dezajnu malsamajn metajn angulojn, tavolojn kaj tavoligan sekvencon, kaj hardu tra malsamaj varmigtemperaturoj kaj premigaj premoj.
Afiŝtempo: 22-a de novembro 2024
