A kompozit anyagok ideális anyaggá váltak az alacsony tengerszint feletti repülési magasságú repülőgépek gyártásához könnyű súlyuk, nagy szilárdságuk, korrózióállóságuk és képlékenységük miatt. Az alacsony tengerszint feletti magasságú gazdaság ezen korszakában, amely a hatékonyságot, az akkumulátor-élettartamot és a környezetvédelmet célozza, a kompozit anyagok használata nemcsak a repülőgépek teljesítményét és biztonságát befolyásolja, hanem kulcsfontosságú az egész iparág fejlődésének előmozdításában is.
Szénszálkompozit anyag
Könnyű súlya, nagy szilárdsága, korrózióállósága és egyéb tulajdonságai miatt a szénszál ideális anyaggá vált az alacsony repülési magasságú repülőgépek gyártásához. Nemcsak a repülőgépek súlyát csökkentheti, hanem javíthatja a teljesítményt és a gazdasági előnyöket is, és hatékony helyettesítőjévé válhat a hagyományos fémanyagoknak. A légi járművekben használt kompozit anyagok több mint 90%-a szénszál, a fennmaradó mintegy 10% pedig üvegszál. Az eVTOL repülőgépekben a szénszálat széles körben használják szerkezeti elemekben és meghajtási rendszerekben, körülbelül 75-80%-ot tesz ki, míg a belső alkalmazások, mint például a gerendák és az ülésszerkezetek, 12-14%-ot, az akkumulátorrendszerek és avionikai berendezések pedig 8-12%-ot tesznek ki.
Rostüveg kompozit anyag
Az üvegszállal erősített műanyag (GFRP) korrózióállóságával, magas és alacsony hőmérséklettel szembeni ellenállásával, sugárzásállóságával, égésgátló és öregedésgátló tulajdonságaival fontos szerepet játszik az alacsony magasságú repülőgépek, például a drónok gyártásában. Ennek az anyagnak az alkalmazása segít csökkenteni a repülőgép súlyát, növelni a hasznos teherbírást, energiát takarítani meg és gyönyörű külső megjelenést elérni. Ezért a GFRP az alacsony magasságú gazdaság egyik kulcsfontosságú anyagává vált.
Az alacsony magasságú repülőgépek gyártási folyamatában az üvegszálas szövetet széles körben használják olyan kulcsfontosságú szerkezeti elemek gyártásában, mint a repülőgép törzse, szárnya és farka. Könnyű súlya javítja a repülőgép repülési hatékonyságát, és erősebb szerkezeti szilárdságot és stabilitást biztosít.
A kiváló hullámáteresztő képességet igénylő alkatrészekhez, mint például a radomok és az idomok, általában üvegszálas kompozit anyagokat használnak. Például a nagy magasságú, hosszú hatótávolságú drónok és az amerikai légierő RQ-4 „Global Hawk” drónjai szénszálas kompozit anyagokat használnak a szárnyakhoz, a farokhoz, a motortérhez és a hátsó törzshöz, míg a radomok és az idomok üvegszálas kompozit anyagokból készülnek a tiszta jelátvitel biztosítása érdekében.
Üvegszálas szövetből repülőgépek burkolatai és ablakai készíthetők, ami nemcsak a repülőgép megjelenését és szépségét fokozza, hanem a menet kényelmét is növeli. Hasonlóképpen, a műholdak tervezésében az üvegszálas szövet felhasználható napelemek és antennák külső felületi szerkezetének felépítésére is, ezáltal javítva a műholdak megjelenését és funkcionális megbízhatóságát.
Aramid szálkompozit anyag
A bionikus természetes méhsejt hatszögletű szerkezetével tervezett aramid papír méhsejt maganyag nagy elismerésnek örvend kiváló fajlagos szilárdsága, fajlagos merevsége és szerkezeti stabilitása miatt. Ezenkívül ez az anyag jó hangszigetelő, hőszigetelő és égésgátló tulajdonságokkal is rendelkezik, és az égés során keletkező füst és toxicitás nagyon alacsony. Ezek a tulajdonságok miatt a repülőgépipar és a nagysebességű közlekedési eszközök csúcskategóriás alkalmazásaiban is helyet foglal el.
Bár az aramid papír méhsejt maganyag költsége magasabb, gyakran kulcsfontosságú könnyűanyagként választják ki olyan csúcskategóriás berendezésekhez, mint a repülőgépek, rakéták és műholdak, különösen olyan szerkezeti elemek gyártásánál, amelyek szélessávú hullámáteresztő képességet és nagy merevséget igényelnek.
Könnyű előnyök
A törzsszerkezet kulcsfontosságú anyagaként az aramidpapír létfontosságú szerepet játszik a nagyobb, alacsony repülési magasságú, gazdaságos repülőgépekben, mint például az eVTOL, különösen szénszálas méhsejt szendvicsrétegként.
A pilóta nélküli légi járművek területén a Nomex méhsejt anyagot (aramidpapír) is széles körben használják, a törzs héjában, a szárny burkolatában és az elülső élben, valamint más alkatrészekben használják.
Másszendvics kompozit anyagok
Az alacsony magasságú repülőgépek, mint például a pilóta nélküli légi járművek, a gyártási folyamatban a megerősített anyagok, például a szénszál, az üvegszál és az aramidszál mellett széles körben használnak szendvicsszerkezeti anyagokat, például méhsejtet, fóliát, habszivacsot és habragasztót is.
A szendvicsanyagok kiválasztásában általában a méhsejt szendvicseket (például papír méhsejt, Nomex méhsejt stb.), a fa szendvicseket (például nyír, paulownia, fenyő, hárs stb.) és a habszendvicseket (például poliuretán, polivinil-klorid, polisztirol hab stb.) használják.
A habos szendvicsszerkezetet széles körben alkalmazzák a pilóta nélküli repülőgépek sárkányszerkezeteiben vízálló és lebegő tulajdonságai, valamint a szárny és a farokszárny belső szerkezetének üregeinek teljes kitöltésére alkalmas technológiai előnyei miatt.
Alacsony sebességű pilóta nélküli repülőgépek (UAV) tervezésekor a méhsejt szendvicsszerkezeteket általában alacsony szilárdsági követelményekkel rendelkező, szabályos alakú, nagy ívelt felületű és könnyen elhelyezhető alkatrészekhez használják, mint például az első szárny stabilizáló felületek, a függőleges farok stabilizáló felületek, a szárny stabilizáló felületek stb. Összetett alakú és kis ívelt felületű alkatrészekhez, mint például a magassági kormányfelületek, kormánylapát-felületek, csűrőkormány-felületek stb., a hab szendvicsszerkezetek előnyösek. A nagyobb szilárdságot igénylő szendvicsszerkezetekhez fa szendvicsszerkezetek választhatók. Azokhoz az alkatrészekhez, amelyek nagy szilárdságot és nagy merevséget is igényelnek, mint például a törzs burkolata, T-gerenda, L-gerenda stb., általában laminált szerkezetet használnak. Ezen alkatrészek gyártása előformázást igényel, és a szükséges síkbeli merevség, hajlítószilárdság, torziós merevség és szilárdsági követelmények szerint ki kell választani a megfelelő megerősített szálat, mátrixanyagot, száltartalmat és laminátumot, és különböző fektetési szögeket, rétegeket és rétegezési sorrendet kell megtervezni, majd különböző melegítési hőmérsékleteken és nyomás alatt kikeményíteni.
Közzététel ideje: 2024. november 22.
