항공기 구조의 복합 재료

복합 재료는 항공기 산업에서 널리 사용되며 엔지니어가 재료를 개별적으로 사용할 때 나를 넘어서는 장애물을 극복 할 수있게 해줍니다. 구성 재료는 합성물에 정체성을 유지하고 서로 완전히 병합되지 않습니다. 함께, 재료는 구조적 특성이 개선 된 '하이브리드'소재를 만듭니다. 항공기에 사용되는 일반적인 복합 재료에는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 섬유 강화 매트릭스 시스템 또는 이들의 조합이 포함됩니다.

이 모든 재료 중 유리 섬유는 가장 보편적 인 복합 재료이며 1950 년대 보트와 자동차에 널리 사용되었습니다.

복합 재료가 항공 산업에 뛰어나다.

연방 항공국 (Federal Aviation Agency)에 따르면 복합 소재는 2 차 세계 대전이 끝날 때부터 사용되고 있습니다. 수년에 걸쳐,이 독특한 소재의 혼합은 점점 더 대중화되어 오늘날에는 글라이더뿐만 아니라 다양한 종류의 항공기에서도 볼 수 있습니다.항공기 구조는 일반적으로 50-70 % 복합 소재로 구성됩니다.

유리 섬유는 1950 년대 승객 제트기에서 보잉 사가 항공기에 처음으로 사용했습니다. 보잉 社는 2012 년에 787 드림 라이너 (Dreamliner)를 새로 선보이면서 항공기는 50 %의 복합 소재를 자랑했습니다. 새로운 항공기는 현재 거의 모든 종류의 복합 소재를 설계에 적용하고 있습니다.

비록 복합 재료가 많은 이점 때문에 항공 산업에서 계속 큰 빈도로 사용 되더라도 일부는 이러한 재료가 항공기에 안전 위험을 제기한다고 말합니다. 아래에서 우리는 저울의 균형을 맞추고이 재료의 장점과 단점을 비교합니다.

장점

무게 감소는 복합 소재 사용의 가장 큰 장점 중 하나이며 항공기 구조물에 사용하는 핵심 요소입니다. 섬유 강화 매트릭스 시스템은 대부분의 항공기에서 사용되는 전통적인 알루미늄보다 강하고 매끄러운 표면을 제공하며 연료 효율성을 향상시켜 큰 이점입니다.

또한 복합 재료는 다른 유형의 구조물처럼 쉽게 부식되지 않습니다. 그들은 금속 피로에서 벗어나지 않으며 구조적 굴곡 환경에서 잘 견딘다. 복합 디자인은 알루미늄보다 오래 지속되기 때문에 유지 보수 비용이 줄어 듭니다.

단점

복합 재료가 쉽게 부서지지 않기 때문에 내부 구조가 전혀 손상되었는지 알기 어렵습니다. 물론 복합 재료를 사용하는 데 가장 큰 단점이 있습니다. 대조적으로, 알루미늄 굴곡과 함몰 때문에 쉽게 구조적 손상을 감지하기 쉽습니다. 또한, 복합 표면이 손상되면 궁극적으로 수리 비용이 높아질 수 있습니다.

또한 복합 재료에 사용되는 수지는 150도 정도의 낮은 온도에서 약화되므로 화재를 피하기 위해이 항공기가 추가 예방 조치를 취하는 것이 중요합니다. 복합 재료와 관련된 화재는 유해한 흄과 미세 입자를 대기 중으로 방출하여 건강에 위험을 초래할 수 있습니다. 300도 이상의 온도는 구조적 결함을 일으킬 수 있습니다.

마지막으로 복합 재료는 비용이 많이 들지만 일반적으로 초기 비용은 장기간의 비용 절감으로 상쇄됩니다.