Құрамдас материалдар әуе кемелерінде кеңінен қолданылады және инженерлерге материалдарды жеке қолданғанда болған кедергілерді еңсеруге мүмкіндік берді. Құрамдас материал композиттарда өздерінің идентификацияларын сақтайды және бір-бірімен толықтай біріктірілмейді. Бірлесе отырып, материалдар құрылымдық қасиеттерін жақсартатын «гибридті» материал жасайды. Ұшақтарда пайдаланылатын әдеттегі композиттік материалдар құрамына шыны, көміртегі талшықтары және талшықты-матрицалық матрицалық жүйелер немесе олардың кез келген комбинациясы кіреді.
Осы материалдардың ішінен шыны-шыны талшық ең кең таралған композициялық материал болып табылады және алғаш рет 1950 жылдары қайықтар мен автомобильдерде кеңінен қолданылады.
Композициялық материал Авиацияға барады
Федералдық авиация агенттігінің мәліметі бойынша, композициялық материал Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін болған. Жылдар бойы бұл бірегей материалдың араласуы бұрын-соңды танымал болды және бүгінде ұшақтардың көптеген түрлерінде, сондай-ақ планшыларда кездеседі. Әуе кемелерінің конструкциялары әдетте 50-70% композициялық материалдардан тұрады.
Шыны шыны ыдыс алғаш рет 1950 жылдары өзінің авиакомпаниясында «Боинг» авиакомпаниясында пайдаланылды. 2012 жылы Boeing өзінің 787 Dreamliner ұшағын шығарған кезде, ұшақ 50 пайыз композиттік материал болғанын мақтады. Бүгінгі күні жаңа ұшақтардың барлығы дерлік өздерінің конструкцияларына композитті материалдардың бірқатарын қамтиды.
Авиация өнеркәсібіндегі композиттердің көптеген артықшылықтарына байланысты пайдаланылуына қарамастан, кейбіреулер бұл материалдардың авиацияға қауіп төндіретіндігін айтады.
Төменде біз таразыны теңестіреміз және осы материалдың артықшылықтары мен кемшіліктерін өлшейміз.
Артықшылықтары
Салмақты азайту - композитивті материалды қолданудың ең үлкен артықшылығы және әуе кемелерінің құрылымында оны пайдаланудың негізгі факторы болып табылады. Талшықты-арматураланған матрицалық жүйе көптеген ұшақтарда табылған дәстүрлі алюминийден гөрі күшті, олар тегіс бетті қамтамасыз етеді және отынның тиімділігін арттырады, бұл үлкен пайда.
Сондай-ақ, композициялық материалдар құрылымдардың басқа түрлеріне оңай төзбейді. Олар металдың шаршағанын үзбейді және құрылымдық икемді орталарда жақсы ұстанады. Композициялық конструкциялар сондай-ақ алюминийге қарағанда ұзағырақ болады, бұл техникалық қызмет көрсету және жөндеу шығындарын азайтады.
Кемшіліктері
Себебі композиттік материалдар оңай бөлінбейді, бұл ішкі құрылыстың мүлдем зақымдалғандығын анықтау қиын, бұл, әрине, композитивті материалды қолданудың кемшілігі. Керісінше, алюминий бедерінің арқасында жеңіл құрылымды зақымдану оңай. Сонымен қатар, композиттік беті зақымданған кезде жөндеу жұмыстары әлдеқайда күрделі болуы мүмкін, ол ақырында қымбатқа түседі.
Сондай-ақ, композиттік материалдарда пайдаланылатын шайырлар температурада 150 градусқа дейін төмендейді, бұл ұшақтарға өрттің алдын алу үшін қосымша сақтық шараларын қабылдау маңызды болып табылады. Композициялық материалдармен айналысатын өрттер улы газдар мен микро бөлшектерді ауаға шығарып, денсаулығына қауіп тудыруы мүмкін. 300 градустан жоғары температура құрылымдық ақаулықты тудыруы мүмкін.
Ақырында, композиттік материалдар қымбат болуы мүмкін, бірақ жоғары бастапқы шығындар, әдетте, ұзақ мерзімді шығындарды үнемдеу арқылы өтеледі деп айтуға болады.