Композиттік материалдар жеңіл салмағы, жоғары беріктігі, коррозияға төзімділігі және пластикалығының арқасында төмен биіктіктегі ұшақтарды өндіру үшін тамаша материалға айналды. Тиімділікті, батареяның қызмет ету мерзімін және қоршаған ортаны қорғауды көздейтін төмен биіктіктегі экономика дәуірінде композиттік материалдарды пайдалану тек ұшақтардың өнімділігі мен қауіпсіздігіне ғана емес, сонымен қатар бүкіл саланың дамуын ілгерілетудің кілті болып табылады.
Көміртекті талшықкомпозиттік материал
Жеңіл салмағы, жоғары беріктігі, коррозияға төзімділігі және басқа да сипаттамаларының арқасында көміртекті талшық төмен биіктіктегі ұшақтарды өндіру үшін тамаша материалға айналды. Ол ұшақтардың салмағын азайтып қана қоймай, сонымен қатар өнімділігі мен экономикалық пайдасын жақсартып, дәстүрлі металл материалдардың тиімді алмастырғышына айнала алады. Аспан карларындағы композиттік материалдардың 90%-дан астамы көміртекті талшық, ал қалған 10%-ға жуығы шыны талшық. eVTOL ұшақтарында көміртекті талшық құрылымдық компоненттер мен қозғаушы жүйелерде кеңінен қолданылады, шамамен 75-80%-ды құрайды, ал арқалықтар мен орындық құрылымдары сияқты ішкі қолданыстар 12-14%-ды, ал батарея жүйелері мен авионика жабдықтары 8-12%-ды құрайды.
Талшықшыны композиттік материал
Шыны талшықты пластик (GFRP) коррозияға төзімділігі, жоғары және төмен температураға төзімділігі, радиацияға төзімділігі, жалынға төзімділігі және қартаюға қарсы қасиеттерімен дрондар сияқты төмен биіктіктегі ұшақтарды өндіруде маңызды рөл атқарады. Бұл материалды қолдану ұшақтың салмағын азайтуға, пайдалы жүктемені арттыруға, энергияны үнемдеуге және әдемі сыртқы дизайнға қол жеткізуге көмектеседі. Сондықтан GFRP төмен биіктіктегі экономикадағы негізгі материалдардың біріне айналды.
Төмен биіктіктегі ұшақтарды өндіру процесінде шыны талшықты мата фюзеляждар, қанатшалар және құйрықтар сияқты негізгі құрылымдық компоненттерді өндіруде кеңінен қолданылады. Оның жеңіл сипаттамалары ұшақтың круиздік тиімділігін арттыруға және құрылымдық беріктік пен тұрақтылықты қамтамасыз етуге көмектеседі.
Радомдар мен жабындықтар сияқты тамаша толқын өткізгіштігін қажет ететін компоненттер үшін әдетте шыны талшықты композиттік материалдар қолданылады. Мысалы, биік таулы ұзақ қашықтыққа ұшатын ұшқышсыз ұшу аппараттары және АҚШ Әскери-әуе күштерінің RQ-4 «Global Hawk» ұшқышсыз ұшу аппараттары қанаттары, құйрығы, қозғалтқыш бөлімі және артқы фюзеляж үшін көміртекті талшықты композиттік материалдарды пайдаланады, ал радом мен жабын сигналдың айқын берілуін қамтамасыз ету үшін шыны талшықты композиттік материалдардан жасалған.
Шыны талшықты матаны ұшақтардың сыртқы көрінісі мен сұлулығын жақсартып қана қоймай, сонымен қатар ұшудың жайлылығын да арттыру үшін ұшақтардың қаптамалары мен терезелерін жасау үшін пайдалануға болады. Сол сияқты, спутниктік дизайнда шыны талшықты матаны күн батареялары мен антенналардың сыртқы бетінің құрылымын құру үшін де пайдалануға болады, осылайша спутниктердің сыртқы түрі мен функционалдық сенімділігін жақсартады.
Арамид талшығыкомпозиттік материал
Бионикалық табиғи ұяшықтың алтыбұрышты құрылымымен жасалған арамидті қағаз ұяшық өзегінің материалы өзінің тамаша меншікті беріктігі, меншікті қаттылығы және құрылымдық тұрақтылығы үшін жоғары бағаланады. Сонымен қатар, бұл материал жақсы дыбыс оқшаулауына, жылу оқшаулауына және жалынға төзімді қасиеттерге ие, ал жану кезінде пайда болатын түтін мен уыттылық өте төмен. Бұл сипаттамалар оны аэроғарыштық және жоғары жылдамдықты көлік құралдарының жоғары деңгейлі қолданбаларында орын алады.
Арамидті қағаздан жасалған ұя тәрізді өзек материалының құны жоғары болғанымен, ол көбінесе ұшақтар, зымырандар және спутниктер сияқты жоғары сапалы жабдықтар үшін, әсіресе кеңжолақты толқын өткізгіштігі мен жоғары қаттылықты қажет ететін құрылымдық компоненттерді өндіруде негізгі жеңіл материал ретінде таңдалады.
Жеңіл артықшылықтар
Фюзеляж құрылымының негізгі материалы ретінде арамид қағазы eVTOL сияқты ірі төмен биіктіктегі үнемді ұшақтарда, әсіресе көміртекті талшықтан жасалған ұяшық қабаты ретінде маңызды рөл атқарады.
Пилотсыз ұшу аппараттары саласында Nomex ұя тәрізді материалы (арамидті қағаз) да кеңінен қолданылады, ол фюзеляж қабығында, қанат қабығында, алдыңғы жиегінде және басқа да бөлшектерінде қолданылады.
Басқасэндвич композиттік материалдары
Ұшқышсыз ұшу аппараттары сияқты төмен биіктіктегі ұшақтар өндіріс процесінде көміртекті талшық, шыны талшық және арамидті талшық сияқты күшейтілген материалдарды пайдаланумен қатар, ұяшық, пленка, көбікті пластик және көбікті желім сияқты сэндвич құрылымдық материалдары да кеңінен қолданылады.
Сэндвич материалдарын таңдауда көбінесе ұя тәрізді сэндвич (мысалы, қағаз ұя тәрізді, Nomex ұя тәрізді және т.б.), ағаш сэндвич (мысалы, қайың, павловния, қарағай, алабұға және т.б.) және көбікті сэндвич (мысалы, полиуретан, поливинилхлорид, полистирол көбігі және т.б.) қолданылады.
Көбіктен жасалған сэндвич құрылымы су өткізбейтін және қалқымалы сипаттамаларына, сондай-ақ қанат пен құйрық қанатының ішкі құрылымының қуыстарын тұтастай толтыру мүмкіндігінің технологиялық артықшылықтарына байланысты ұшқышсыз ұшу аппараттарының фюзеляждарының құрылымында кеңінен қолданылды.
Төмен жылдамдықты ұшқышсыз ұшу аппараттарын жобалау кезінде, әдетте, беріктігі төмен, тұрақты пішінді, үлкен иілген беттері бар және оңай орналастырылатын бөлшектер үшін, мысалы, алдыңғы қанаттың тұрақтандырғыш беттері, тік құйрықтың тұрақтандырғыш беттері, қанаттың тұрақтандырғыш беттері және т.б. үшін ұя тәрізді сэндвич құрылымдары қолданылады. Лифт беттері, руль беттері, элерон руль беттері және т.б. сияқты күрделі пішінді және шағын иілген беттері бар бөлшектер үшін көбікті сэндвич құрылымдары артықшылыққа ие. Жоғары беріктікке ие сэндвич құрылымдары үшін ағаш сэндвич құрылымдарын таңдауға болады. Фюзеляж қабығы, Т-сәуле, L-сәуле және т.б. сияқты жоғары беріктік пен жоғары қаттылықты қажет ететін бөлшектер үшін әдетте ламинат құрылымы қолданылады. Бұл компоненттерді өндіру алдын ала өңдеуді қажет етеді және қажетті жазықтықтағы қаттылыққа, иілу беріктігіне, бұралу қаттылығына және беріктік талаптарына сәйкес тиісті күшейтілген талшықты, матрицалық материалды, талшықтың құрамын және ламинатты таңдап, әртүрлі төсеу бұрыштарын, қабаттарын және қабаттау реттілігін жобалаңыз және әртүрлі қыздыру температуралары мен қысым қысымдары арқылы кебуді қамтамасыз етіңіз.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 22 қараша
