Кампазітныя матэрыялы сталі ідэальнымі матэрыяламі для вырабу нізкавышынных самалётаў дзякуючы сваёй лёгкасці, высокай трываласці, каразійнай устойлівасці і пластычнасці. У гэтую эпоху нізкавышыннай эканомікі, якая імкнецца да эфектыўнасці, тэрміну службы батарэі і аховы навакольнага асяроддзя, выкарыстанне кампазітных матэрыялаў не толькі ўплывае на прадукцыйнасць і бяспеку самалётаў, але і з'яўляецца ключом да садзейнічання развіццю ўсёй галіны.
Вугляроднае валакнокампазітны матэрыял
Дзякуючы сваёй лёгкасці, высокай трываласці, каразійнай устойлівасці і іншым характарыстыкам, вугляроднае валакно стала ідэальным матэрыялам для вырабу нізкавышынных самалётаў. Яно можа не толькі знізіць вагу самалёта, але і палепшыць характарыстыкі і эканамічныя выгады, а таксама стаць эфектыўнай заменай традыцыйным металічным матэрыялам. Больш за 90% кампазітных матэрыялаў у скайкарах складаюць вугляроднае валакно, а астатнія каля 10% - шкловалакно. У самалётах з верталётным злётам і пасадкай вугляроднае валакно шырока выкарыстоўваецца ў канструкцыйных кампанентах і рухавіках, складаючы каля 75-80%, у той час як унутраныя прымяненні, такія як бэлькі і канструкцыі сядзенняў, складаюць 12-14%, а акумулятарныя сістэмы і авіяцыйнае абсталяванне - 8-12%.
Валакношкляны кампазітны матэрыял
Шкловалакновы пластык (GFRP), які валодае каразійнай устойлівасцю, устойлівасцю да высокіх і нізкіх тэмператур, радыяцыйнай устойлівасцю, вогнеўстойлівасцю і антыстарэннем, адыгрывае важную ролю ў вытворчасці нізкавышынных лятальных апаратаў, такіх як беспілотнікі. Ужыванне гэтага матэрыялу дапамагае знізіць вагу лятальнага апарата, павялічыць карысную нагрузку, зэканоміць энергію і дасягнуць прыгожага вонкавага дызайну. Такім чынам, GFRP стаў адным з ключавых матэрыялаў у нізкавышыннай эканоміцы.
У працэсе вытворчасці нізкавышынных самалётаў шкловалакно шырока выкарыстоўваецца ў вырабе ключавых структурных кампанентаў, такіх як планёры, крылы і хваставыя апярэнні. Яго лёгкія характарыстыкі дапамагаюць палепшыць крэйсерскую эфектыўнасць самалёта і забяспечваюць большую трываласць і ўстойлівасць канструкцыі.
Для кампанентаў, якія патрабуюць выдатнай хвалепранікальнасці, такіх як абцякальнікі і абцякальнікі, звычайна выкарыстоўваюцца шкловалакністыя кампазітныя матэрыялы. Напрыклад, высакагорны далёкасяжны БПЛА і БПЛА RQ-4 «Global Hawk» ВПС ЗША выкарыстоўваюць вугляродна-валакністыя кампазітныя матэрыялы для сваіх крылаў, хваста, маторнага адсека і задняй часткі фюзеляжа, у той час як абцякальнік і абцякальнік выраблены з шкловалакністыя кампазітных матэрыялаў для забеспячэння выразнай перадачы сігналу.
Шкловалакно можа выкарыстоўвацца для вырабу абцякальнікаў і вокнаў самалётаў, што не толькі паляпшае знешні выгляд і прыгажосць самалёта, але і павышае камфорт палёту. Падобным чынам, у распрацоўцы спадарожнікаў шкловалакно таксама можа выкарыстоўвацца для стварэння вонкавай паверхні сонечных панэляў і антэн, тым самым паляпшаючы знешні выгляд і функцыянальную надзейнасць спадарожнікаў.
Араміднае валакнокампазітны матэрыял
Арамідны папяровы матэрыял у выглядзе сотавага асяродку, распрацаваны з шасціграннай структурай біянічных натуральных сотаў, высока цэніцца за сваю выдатную ўдзельную трываласць, удзельную калянасць і структурную стабільнасць. Акрамя таго, гэты матэрыял таксама валодае добрымі гукаізаляцыйнымі, цеплаізаляцыйнымі і вогнеахоўнымі ўласцівасцямі, а дым і таксічнасць, якія ўтвараюцца падчас гарэння, вельмі нізкія. Гэтыя характарыстыкі дазваляюць яму займаць месца ў высакаякасных прымяненнях аэракасмічнай прамысловасці і высакахуткасных транспартных сродках.
Нягледзячы на тое, што кошт матэрыялу з араміднай паперы ў выглядзе сотавага асяродку вышэйшы, яго часта выбіраюць у якасці ключавога лёгкага матэрыялу для высокакласнага абсталявання, такога як самалёты, ракеты і спадарожнікі, асабліва пры вырабе канструкцыйных кампанентаў, якія патрабуюць пранікальнасці шырокапалосных хваль і высокай калянасці.
Перавагі лёгкай вагі
Як ключавы матэрыял для канструкцыі фюзеляжа, арамідная папера адыгрывае жыццёва важную ролю ў буйных эканамічных самалётах нізкай вышыні, такіх як eVTOL, асабліва ў якасці сэндвіч-пласта з вугляроднага валакна.
У галіне беспілотных лятальных апаратаў таксама шырока выкарыстоўваецца сотавы матэрыял Nomex (арамідная папера), які выкарыстоўваецца ў абалонцы фюзеляжа, абшыўцы крыла і пярэдняй абзе, а таксама ў іншых дэталях.
Іншаесэндвіч-кампазітныя матэрыялы
У нізкавышынных лятальных апаратах, такіх як беспілотныя лятальныя апараты, акрамя выкарыстання ў вытворчым працэсе ўзмоцненых матэрыялаў, такіх як вугляроднае валакно, шкловалакно і араміднае валакно, шырока выкарыстоўваюцца таксама сэндвіч-канструкцыйныя матэрыялы, такія як соты, плёнка, пенапласт і клей для пены.
Пры выбары сэндвіч-матэрыялаў найбольш часта выкарыстоўваюцца сотападобныя сэндвічы (напрыклад, папяровыя соты, соты Nomex і г.д.), драўляныя сэндвічы (напрыклад, бяроза, паўлонія, хвоя, ліпа і г.д.) і пенапластавыя сэндвічы (напрыклад, поліўрэтан, полівінілхларыд, пенаполістырол і г.д.).
Пенапластавая сэндвіч-канструкцыя шырока выкарыстоўваецца ў канструкцыях планёраў беспілотных лятальных апаратаў дзякуючы сваім воданепранікальным і плавучым характарыстыкам, а таксама тэхналагічным перавагам, якія дазваляюць запоўніць поласці ўнутранай канструкцыі крыла і хваставога крыла ў цэлым.
Пры праектаванні нізкахуткасных беспілотных лятальных апаратаў звычайна выкарыстоўваюцца сотападобныя сэндвіч-канструкцыі для дэталяў з нізкімі патрабаваннямі да трываласці, правільнымі формамі, вялікімі крывалінейнымі паверхнямі і лёгкімі ў разметцы, такіх як паверхні стабілізацыі пярэдняга крыла, паверхні стабілізацыі вертыкальнага хвоста, паверхні стабілізацыі крыла і г.д. Для дэталяў са складанымі формамі і невялікімі крывалінейнымі паверхнямі, такіх як паверхні руля вышыні, паверхні руля кірунку, паверхні руля элерона і г.д., пераважнейшымі з'яўляюцца пенапластавыя сэндвіч-канструкцыі. Для сэндвіч-канструкцый, якія патрабуюць большай трываласці, можна выбраць драўляныя сэндвіч-канструкцыі. Для тых дэталяў, якія патрабуюць як высокай трываласці, так і высокай калянасці, такіх як абшыўка фюзеляжа, Т-вобразная бэлька, Г-вобразная бэлька і г.д., звычайна выкарыстоўваецца ламінаваная канструкцыя. Выраб гэтых кампанентаў патрабуе папярэдняга фармавання, і ў адпаведнасці з патрабаваннямі да калянасці ў плоскасці, трываласці на выгіб, калянасці на кручэнне і трываласці выбіраюць адпаведнае армаванае валакно, матрычны матэрыял, утрыманне валакна і ламінат, а таксама распрацоўваюць розныя вуглы кладкі, пласты і паслядоўнасць слаёў, і зацвярдзеюць пры розных тэмпературах нагрэву і ціску.
Час публікацыі: 22 лістапада 2024 г.
