28.01.2021

Композитные материалы

Это на ХХème века, чтоавиация развиты в основном. Первоначально самолеты были сделаны из дерева и холста, элементов, которые было легко найти и осветить.

Во время Первой мировой войны техника полета развивалась. Проблемы и потребности самолетов будущего все чаще выявляются и понимаются. В послевоенные годы материалы, используемые для строительства, изменились, и алюминий стал важным ресурсом.

Это изменение объясняется разными причинами. С одной стороны, мы больше не зависим от натурального материала различного качества, а с другой стороны, обработка больших поверхностей сложной формы становится проще.

Во время Второй мировой войны и прибытия реактивные самолеты, появилось новое явление, требующее использования металла, а именно: разогрев поверхности за счет трения воздуха при увеличении скорости. Например, Airbus A320 подвергся нагреву на 25 ° C, а Concorde - примерно на 150 ° C.

Поскольку сплавы эволюционировали и появились разные металлы. Дорогой и сложный в производстве титан позволяет создавать прочные детали, в то время как магний используется для очень легких деталей.

Хотя композитный По определению, в этом нет ничего нового, мы совсем недавно стали оснащать и строить самолеты из этого материала. Композитный, такой как углеродные волокна, позволяет создавать большие детали сложной формы, очень прочные и легкие. Можно положить нужный материал в нужное место.

Составной

Основной принцип

По определению, композитный материал - это совокупность двух элементов, не имеющих никакого отношения к созданию нового материала. Железобетон, зубная амальгама или даже наши кости - это, например, композиты. Для конструкции самолета мы возьмем эти два элемента:

Ткань : Это достигается с помощью различных материалов, таких как стекло или углерод. Мы создаем небольшое волокно, которое можем плести. Ткань может быть всенаправленной или разнонаправленной. Направление (я) позволяет определить, в каком направлении элемент будет наиболее устойчивым.

Смола : Это более или менее вязкая жидкость, которая используется в качестве связующего вещества.

Для создания изделия необходимо взять ткань и расположить ее по своему желанию. Вы можете нанести много слоев и выбрать направления, в которых вы хотите сопротивление. Затем разными способами волокно будет покрыто смолой. Это окутает ткань, послужит клеем, а деталь станет новым материалом.

Самолет УР-1

Наш гоночный самолет UR-1, будут созданы из многих частей из композитных материалов, таких как фюзеляж или балки крыла. Вот подробности о его изготовлении:

После разработки и проведения наших расчетов с помощью инженерного программного обеспечения мы создали форму фюзеляжа из вспененного пенопласта, покрытого утолщенной смолой. Благодаря смоле мы смогли улучшить углы и проработать детали.

После изготовления трафарета мы решили сделать макет, а именно дешевый фюзеляж из стеклопластика. Для этого есть разные причины, в частности, чтобы позволить обнаруживать небольшие проблемы на пресс-форме, а также иметь возможность проверить фюзеляж в реальных размерах: интеграция оборудования, проверка видимости для пилота и т. Д.

Для этого мы разделили фюзеляж пополам и нанесли четыре слоя стекловолокно.

После нанесения волокна мы добавили материал для облегчения прохождения смолы по фюзеляжу, а затем поместили все под вакуумом на 24 часа, чтобы удалить весь воздух.

Затем свежесмешанную смолу прокачивали через волокна для создания макета из стекловолокна.

Теперь, когда смола затвердела, мы можем вынуть матрицу из внутреннего волокна из формы из пеноматериала. Затем у нас есть фюзеляж из стекловолокна.

Теперь над ним можно работать, делать разрезы и различные тесты.

Однако наш самолет будет из углеродного волокна. Процесс строительства будет аналогичным. Но перед этим наш эксперт по композитным материалам проводит различные тесты, чтобы выбрать правильную ткань или правильную смесь смол.

Вот покадровое видео всего производственного процесса: