Ang mga composite na materyales ay naging mainam na materyales para sa paggawa ng mga low-altitude na sasakyang panghimpapawid dahil sa kanilang magaan, mataas na lakas, resistensya sa kalawang at plasticity. Sa panahong ito ng ekonomiyang low-altitude na naghahangad ng kahusayan, buhay ng baterya at proteksyon sa kapaligiran, ang paggamit ng mga composite na materyales ay hindi lamang nakakaapekto sa pagganap at kaligtasan ng mga sasakyang panghimpapawid, kundi pati na rin ang susi sa pagtataguyod ng pag-unlad ng buong industriya.
hibla ng karbonpinaghalong materyal
Dahil sa magaan, mataas na lakas, resistensya sa kalawang, at iba pang mga katangian nito, ang carbon fiber ay naging isang mainam na materyal para sa paggawa ng mga sasakyang panghimpapawid na mababa ang altitude. Hindi lamang nito mababawasan ang bigat ng mga sasakyang panghimpapawid, kundi mapapabuti rin nito ang pagganap at mga benepisyong pang-ekonomiya, at maging isang epektibong pamalit sa mga tradisyonal na materyales na metal. Mahigit sa 90% ng mga composite na materyales sa mga skycar ay carbon fiber, at ang natitirang humigit-kumulang 10% ay glass fiber. Sa mga sasakyang panghimpapawid na eVTOL, ang carbon fiber ay malawakang ginagamit sa mga bahaging istruktura at mga sistema ng propulsyon, na bumubuo ng humigit-kumulang 75-80%, habang ang mga panloob na aplikasyon tulad ng mga beam at istruktura ng upuan ay bumubuo ng 12-14%, at ang mga sistema ng baterya at kagamitan sa avionics ay bumubuo ng 8-12%.
Hiblamateryal na pinaghalong salamin
Ang fiberglass reinforced plastic (GFRP), dahil sa mga katangian nito na lumalaban sa kalawang, mataas at mababang temperatura, lumalaban sa radyasyon, flame retardant at anti-aging, ay gumaganap ng mahalagang papel sa paggawa ng mga sasakyang panghimpapawid na nasa mababang altitude tulad ng mga drone. Ang paggamit ng materyal na ito ay nakakatulong upang mabawasan ang bigat ng sasakyang panghimpapawid, mapataas ang kargamento, makatipid ng enerhiya, at makamit ang isang magandang disenyo sa labas. Samakatuwid, ang GFRP ay naging isa sa mga pangunahing materyales sa ekonomiya ng mga nasa mababang altitude.
Sa proseso ng produksyon ng mga sasakyang panghimpapawid na mababa ang altitude, ang telang fiberglass ay malawakang ginagamit sa paggawa ng mga pangunahing bahagi ng istruktura tulad ng mga airframe, pakpak, at buntot. Ang magaan nitong katangian ay nakakatulong upang mapabuti ang kahusayan sa paglalayag ng sasakyang panghimpapawid at nagbibigay ng mas matibay na lakas at estabilidad sa istruktura.
Para sa mga bahaging nangangailangan ng mahusay na pagkamatagusin ng alon, tulad ng mga radome at fairing, karaniwang ginagamit ang mga materyales na gawa sa fiberglass composite. Halimbawa, ang high-altitude long-range UAV at ang RQ-4 “Global Hawk” uav ng US Air Force ay gumagamit ng mga materyales na gawa sa carbon fiber composite para sa kanilang mga pakpak, buntot, kompartimento ng makina at likurang fuselage, habang ang radome at fairing ay gawa sa mga materyales na gawa sa fiberglass composite upang matiyak ang malinaw na pagpapadala ng signal.
Maaaring gamitin ang telang fiberglass sa paggawa ng mga fairing at bintana ng eroplano, na hindi lamang nagpapaganda at nagpapaganda sa hitsura at ganda ng sasakyang panghimpapawid, kundi nagpapahusay din sa ginhawa ng pagsakay. Gayundin, sa disenyo ng satellite, maaari ding gamitin ang telang glass fiber upang bumuo ng panlabas na istruktura ng ibabaw ng mga solar panel at antenna, sa gayon ay nagpapabuti sa hitsura at pagiging maaasahan ng mga satellite.
Hibla ng aramidpinaghalong materyal
Ang materyal na pangunahing gawa sa aramid paper honeycomb na dinisenyo gamit ang hexagonal na istraktura ng isang bionic natural honeycomb ay lubos na iginagalang dahil sa mahusay nitong tiyak na lakas, tiyak na higpit, at estabilidad sa istruktura. Bukod pa rito, ang materyal na ito ay mayroon ding mahusay na sound insulation, heat insulation, at flame retardant properties, at ang usok at toxicity na nalilikha habang nasusunog ay napakababa. Ang mga katangiang ito ang dahilan kung bakit ito ay nasasakop ng isang lugar sa mga high-end na aplikasyon ng aerospace at high-speed na paraan ng transportasyon.
Bagama't mas mataas ang halaga ng aramid paper honeycomb core material, madalas itong pinipili bilang isang mahalagang magaan na materyal para sa mga high-end na kagamitan tulad ng mga sasakyang panghimpapawid, missile, at satellite, lalo na sa paggawa ng mga bahaging istruktural na nangangailangan ng broadband wave permeability at mataas na rigidity.
Mga magaan na benepisyo
Bilang isang pangunahing materyal para sa istruktura ng fuselage, ang aramid paper ay gumaganap ng mahalagang papel sa mga pangunahing sasakyang panghimpapawid na pang-ekonomiya sa mababang altitude tulad ng eVTOL, lalo na bilang isang carbon fiber honeycomb sandwich layer.
Sa larangan ng mga unmanned aerial vehicle, ang Nomex honeycomb material (aramid paper) ay malawakang ginagamit din, ginagamit ito sa fuselage shell, wing skin at leading edge at iba pang mga bahagi.
Iba pamga materyales na pinagsama-samang sandwich
Ang mga sasakyang panghimpapawid na mababa ang altitude, tulad ng mga unmanned aerial vehicle, bukod sa paggamit ng mga reinforced na materyales tulad ng carbon fiber, glass fiber at aramid fiber sa proseso ng pagmamanupaktura, malawakang ginagamit din ang mga sandwich structural material tulad ng honeycomb, film, foam plastic at foam glue.
Sa pagpili ng mga materyales para sa sandwich, karaniwang ginagamit ang honeycomb sandwich (tulad ng paper honeycomb, Nomex honeycomb, atbp.), wooden sandwich (tulad ng birch, paulownia, pine, basswood, atbp.) at foam sandwich (tulad ng polyurethane, polyvinyl chloride, polystyrene foam, atbp.).
Ang istrukturang foam sandwich ay malawakang ginagamit sa istruktura ng mga UAV airframe dahil sa mga katangian nitong hindi tinatablan ng tubig at lumulutang at ang mga teknolohikal na bentahe ng kakayahang punan ang mga cavity ng panloob na istruktura ng pakpak at buntot sa kabuuan.
Kapag nagdidisenyo ng mga low-speed UAV, ang mga honeycomb sandwich structure ay karaniwang ginagamit para sa mga bahaging may mababang kinakailangang lakas, regular na hugis, malalaki at kurbadong ibabaw, at madaling ilatag, tulad ng mga front wing stabilizing surface, vertical tail stabilizing surface, wing stabilizing surface, atbp. Para sa mga bahaging may masalimuot na hugis at maliliit at kurbadong ibabaw, tulad ng mga elevator surface, rudder surface, aileron rudder surface, atbp., mas mainam ang mga foam sandwich structure. Para sa mga sandwich structure na nangangailangan ng mas mataas na lakas, maaaring pumili ng mga wooden sandwich structure. Para sa mga bahaging nangangailangan ng mataas na lakas at mataas na stiffness, tulad ng fuselage skin, T-beam, L-beam, atbp., karaniwang ginagamit ang laminate structure. Ang paggawa ng mga bahaging ito ay nangangailangan ng preforming, at ayon sa kinakailangang in-plane stiffness, bending strength, torsional stiffness, at mga kinakailangan sa lakas, piliin ang naaangkop na reinforced fiber, matrix material, fiber content, at laminate, at idisenyo ang iba't ibang layout angle, layer, at layering sequence, at i-cure sa pamamagitan ng iba't ibang heating temperature at pressurization pressure.
Oras ng pag-post: Nob-22-2024
