Kompositmaterialer i luftfartøjsstruktur

Kompositmaterialer er meget udbredt i flyindustrien og har givet ingeniører mulighed for at overvinde forhindringer, der har været mig, når de brugte materialer individuelt. De bestanddele, der bevares, bevarer deres identiteter i kompositterne og blander sig ikke ellers helt ind i hinanden. Sammen skaber materialerne et "hybrid" materiale, der har forbedrede strukturelle egenskaber. Fælles kompositmaterialer, der anvendes på flyvemaskiner, omfatter glasfiber-, carbonfiber- og fiberforstærket matrisesystemer eller enhver kombination af nogen af ​​disse.

Af alle disse materialer er glasfiber det mest almindelige kompositmateriale og blev først udbredt i både og biler i 1950'erne.

Kompositmateriale gør sin vej til luftfart

Ifølge Federal Aviation Agency har kompositmaterialet eksisteret siden Anden Verdenskrig. Gennem årene er denne unikke blanding af materiale blevet stadig mere populær, og i dag findes i mange forskellige slags fly såvel som svævefly.Luftfartøjsstrukturer består sædvanligvis af 50 til 70 procent kompositmateriale.

Fiberglass blev først brugt i luftfart af Boeing i sin passagerfly i 1950'erne. Da Boeing rullede ud sin nye 787 Dreamliner i 2012, skød det sig, at flyet var 50 procent kompositmateriale. Nye fly, der ruller ud af linjen i dag, omfatter næsten alle en slags kompositmateriale i deres design.

Selvom kompositter fortsat anvendes med stor frekvens i luftfartsindustrien på grund af deres mange fordele, siger nogle, at disse materialer også udgør en sikkerhedsrisiko for luftfart. Nedenfor balancerer vi vægten og vejer fordele og ulemper ved dette materiale.

Fordele

Vægtreduktion er den største fordel ved kompositmaterialebrug og er nøglefaktoren ved at bruge den i flykonstruktion. Fiberforstærket matrisesystemer er stærkere end traditionelt aluminium, der findes på de fleste fly, og de giver en glat overflade og øger brændstofeffektiviteten, hvilket er en stor fordel.

Kompositmaterialer korroderer ikke så let som andre typer af strukturer. De knuser ikke af metal træthed, og de holder sig godt i strukturelle bøjningsmiljøer. Kompositdesign varer også længere end aluminium, hvilket betyder færre vedligeholdelses- og reparationsomkostninger.

Ulemper

Fordi kompositmaterialer ikke brydes let, gør det svært at vide, om den indvendige struktur er beskadiget overhovedet, og det er selvfølgelig den enkeltes mest ulempe ved brug af kompositmaterialet. I modsætning hertil er det let at detektere strukturelle skader på grund af aluminium bøjninger og bukser. Derudover kan reparationer være meget sværere, når en sammensat overflade er beskadiget, hvilket i sidste ende bliver dyrt.

Også harpiksen, der anvendes i kompositmateriale, svækkes ved temperaturer så lave som 150 grader, hvilket gør det vigtigt for disse fly at tage ekstra forholdsregler for at undgå brande. Brande involveret i kompositmaterialer kan frigøre giftige dampe og mikropartikler i luften, hvilket medfører sundhedsrisici. Temperaturer over 300 grader kan forårsage strukturfejl.

Endelig kan kompositmaterialer være dyre, selv om det kan hævdes, at de høje indledende omkostninger typisk opvejes af langsigtede omkostningsbesparelser.