Kombinētie materiāli tiek plaši izmantoti gaisa kuģu rūpniecībā un ir ļāvuši inženieriem pārvarēt šķēršļus, kas man bija, materiālus izmantojot atsevišķi. Materiāli, kas sastāv no materiāliem, saglabā kompozītu identitāti un citādi nesavienojas. Kopā materiāli veido "hibrīda" materiālu, kam ir uzlabotas strukturālās īpašības. Kopējie kompozītmateriāli, ko izmanto lidmašīnās, ietver stikla šķiedras, oglekļa šķiedru un ar šķiedru pastiprinātas matricas sistēmas vai jebkuru to kombināciju.
No visiem šiem materiāliem stikla šķiedra ir visbiežāk sastopamais kompozītmateriāls un vispirms tika plaši izmantots laivās un automašīnās 1950. gados.
Kompozītmateriāls nonāk aviācijā
Saskaņā ar Federālās aviācijas aģentūras datiem, kopš otrā pasaules kara kompozītmateriāli ir bijuši aptuveni. Gadu gaitā šis unikālais materiāla maisījums ir kļuvis arvien populārāks, un mūsdienās to var atrast daudzos lidmašīnu veidos, kā arī planieros. Gaisa kuģu konstrukcijas parasti sastāv no 50 līdz 70 procentiem kompozītmateriālu.
Fiberglass pirmo reizi izmantoja aviācijā, ko Boeing savu pasažieru lidmašīnā izmantoja 1950. gados. Kad Boeing 2012.gadā izdeva savu jauno 787 Dreamliner , tas lepojās ar to, ka gaisa kuģis bija 50 procentu kompozītmateriāls. Jauni gaisa kuģi, kas pagriežas no šodienas, gandrīz visi savā dizainā iekļauj kompozītu materiālu.
Lai gan kompozītmateriāli aviācijas nozarē joprojām tiek izmantoti ļoti bieži, jo ir daudz priekšrocību, daži apgalvo, ka šie materiāli rada arī aviācijas drošību.
Zemāk mēs līdzsvarojam svarus un nosveram šī materiāla priekšrocības un trūkumus.
Priekšrocības
Svara samazināšana ir vislielākā salikto materiālu izmantošanas priekšrocība un tas ir galvenais faktors, kā to izmantot gaisa kuģu konstrukcijā . Ar šķiedru pastiprinātas matricas sistēmas ir lielākas par tradicionālajiem alumīnija elementiem, kas atrodami lielākajā daļā lidmašīnu, un tie nodrošina gludu virsmu un palielina degvielas ekonomiju, kas ir milzīgs ieguvums.
Arī kompozītmateriāli neizdodas korozijai tikpat viegli, kā citu veidu konstrukcijas. Viņi neizkļūst no metāla noguruma, un tie labi saglabājas strukturālā elastīgā vidē. Kompozītmateriālu konstrukcijas arī ilgst ilgāk nekā alumīnijs, kas nozīmē mazāk tehniskās apkopes un remonta izmaksas.
Trūkumi
Tā kā kompozītmateriāli nesalauž viegli, tas padara grūti pateikt, vai vispār ir bojāta interjera struktūra, un tas, protams, visvairāk attiecas uz kompozītmateriālu izmantošanas neizdevīgumu. Savukārt, pateicoties alumīnija izliekumiem un ievilinājumiem, ir viegli noteikt strukturālos bojājumus. Turklāt remonts var būt daudz grūtāks, ja ir sabojāta saliktā virsma, kas galu galā kļūst dārga.
Arī sveķus, ko izmanto kompozītmateriāla materiālā, vājina temperatūrā, kas ir mazāka par 150 grādiem, tādēļ šiem gaisa kuģiem ir svarīgi veikt papildu piesardzības pasākumus, lai izvairītos no ugunsgrēkiem. Ugunsgrēki, kas saistīti ar kompozītmateriāliem, var atbrīvot toksiskus dūmus un mikro daļiņas gaisā, radot draudus veselībai. Temperatūra virs 300 grādiem var radīt strukturālas kļūdas.
Visbeidzot, kompozītmateriāli var būt dārgi, lai gan var apgalvot, ka augstas sākotnējās izmaksas parasti kompensē ilgtermiņa izmaksu ietaupījumi.