יתרונות וחסרונות של חומרים מרוכבים על מטוסים


Why Concrete Needs Reinforcement (Jul 2019).



חומרים מרוכבים במבנה מטוסים

חומרים מרוכבים נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה מטוסים יש מותר מהנדסים להתגבר על מכשולים כי היה לי בעת שימוש בחומרים בנפרד. החומרים המרכיבים שומרים על זהותם בחומרים מרוכבים ואינם מתמזגים אחרת זה עם זה. יחד, החומרים יוצרים חומר "היברידי" בעל תכונות מבניות משופרות. חומרים מרוכבים נפוצים המשמשים מטוסים כוללים פיברגלס, סיבי פחמן, מערכות חיזוק סיבים מטריקס או כל שילוב של כל אלה.

כל החומרים האלה, פיברגלס הוא חומר מרוכב הנפוץ ביותר היה הראשון בשימוש נרחב סירות מכוניות בשנות החמישים.

חומר מרוכב עושה את דרכו לתוך תעופה

על פי סוכנות התעופה הפדרלית, החומר מרוכבים כבר סביב מאז מלחמת העולם השנייה. במהלך השנים, תערובת ייחודית זו של חומר הפכה פופולארית יותר ויותר, והיום ניתן למצוא סוגים שונים של מטוסים, כמו גם דאונים. מבנים מטוסים הם בדרך כלל מורכב של 50 עד 70 אחוזים חומר מרוכב.

פיברגלס שימש לראשונה בתעופה על ידי בואינג במטוסי הנוסעים שלה בשנות החמישים. כאשר Boeing התגלגל החדש שלה 787 Dreamliner בשנת 2012, הוא התפאר כי המטוס היה 50 אחוזים חומר מרוכב. מטוס חדש מתגלגל מהקו היום כמעט כל לשלב איזה חומר מרוכב לתוך העיצובים שלהם.

למרות מרוכבים ממשיכים לשמש בתדירות רבה בתעשיית התעופה בשל היתרונות הרבים שלהם, יש אומרים כי חומרים אלה מהווים גם סיכון בטיחות התעופה.

להלן, אנו מאזנים את המאזניים ומשקלים את היתרונות והחסרונות של חומר זה.

יתרונות

הפחתת משקל היא היתרון הגדול ביותר של השימוש בחומרים מרוכבים והוא גורם המפתח בשימוש בו במבנה המטוסים. סיבי חיזוק מערכות מטריקס חזקים יותר מאשר אלומיניום המסורתי נמצא על רוב המטוסים, והם מספקים משטח חלק ולהגביר את יעילות הדלק, אשר הוא יתרון עצום.

כמו כן, חומרים מרוכבים לא corrode בקלות כמו סוגים אחרים של מבנים. הם לא סדק מעייפות מתכת והם מחזיקים היטב בסביבות גמישות מבנית. עיצובים מרוכבים גם האחרון יותר אלומיניום, כלומר עלויות תחזוקה ותיקון פחות.

חסרונות

מכיוון חומרים מרוכבים לא לשבור בקלות, זה עושה את זה קשה לדעת אם המבנה הפנימי ניזוק בכלל וזה, כמובן, הוא אחד החיסרון החשוב ביותר לשימוש בחומר מרוכב. לעומת זאת, בגלל מכופף אלומיניום שקעים בקלות, זה די קל לזהות נזק מבני. בנוסף, תיקונים יכול להיות הרבה יותר קשה כאשר משטח מורכב פגום, אשר בסופו של דבר הופך יקר.

כמו כן, שרף המשמש חומר מרוכב מחלישה בטמפרטורות נמוכות כמו 150 מעלות, מה שהופך אותו חשוב עבור מטוסים אלה לנקוט אמצעי זהירות נוספים כדי למנוע שריפות. שריפות מעורב עם חומרים מרוכבים יכול לשחרר אדים רעילים מיקרו חלקיקים לאוויר, גרימת סיכונים בריאותיים. טמפרטורות מעל 300 מעלות יכולות לגרום לכשל מבני.

לבסוף, חומרים מרוכבים יכול להיות יקר, אם כי ניתן לטעון כי עלויות ראשוניות גבוהות מקוזזים בדרך כלל על ידי חיסכון בעלויות לטווח ארוך.