Avantazhet dhe disavantazhet e materialeve te kompozuara ne aeroplanet

Materiali i fibrave të karbonit. Getty / Steve Allen

Materialet e përbëra përdoren gjerësisht në industrinë e avionëve dhe kanë lejuar inxhinierët që të kapërcejnë pengesat që më kanë bërë kur përdoren materialet individualisht. Materialet përbërëse mbajnë identitetin e tyre në kompozita dhe nuk bashkohen ndryshe në njëri-tjetrin. Së bashku, materialet krijojnë një material "hibrid" që ka përmirësuar vetitë strukturore. Materialet e zakonshme të përbërë që përdoren në aeroplanë përfshijnë tekstil me fije qelqi, fibra karboni dhe sisteme matricash të përforcuara me fibra ose ndonjë kombinim i ndonjë prej tyre.

Nga të gjitha këto materiale, tekstil me fije qelqi është materiali më i zakonshëm i përbërë dhe fillimisht është përdorur gjerësisht në anije dhe automobila në vitet 1950.

Materiali i Përbërë bën rrugën e tij në Aviacion

Sipas Agjencisë Federale të Aviacionit, materiali i përbërë ka qenë rreth e rrotull që nga Lufta e Dytë Botërore. Gjatë viteve, ky përzierje unike e materialit është bërë gjithnjë e më popullore, dhe sot mund të gjenden në shumë lloje të ndryshme aeroplanëve, si dhe avionë. Strukturat e avionëve zakonisht përbëhen nga 50 deri në 70 për qind të materialit të përbërë.

Tekstil me fije qelqi u përdor për herë të parë në aviacionin nga Boeing në avionin e tij të pasagjerëve në vitet 1950. Kur Boeing shtyu modelin e saj të ri 787 Dreamliner në vitin 2012, ai mburrej që avioni ishte 50 për qind i përbërë material. Avionët e rinj që rrotullojnë linjën sot pothuajse të gjitha përfshijnë një lloj materiali të përbërë në planet e tyre.

Edhe pse përbërësit vazhdojnë të përdoren me frekuencë të madhe në industrinë e aviacionit për shkak të avantazheve të tyre të shumta, disa thonë se këto materiale paraqesin gjithashtu një rrezik sigurie për aviacionin.

Më poshtë, ne bilancojmë peshoret dhe peshojmë avantazhet dhe disavantazhet e këtij materiali.

Përparësitë

Reduktimi i peshës është përparësi e vetme më e madhe e përdorimit të materialit të përbërë dhe është faktori kryesor në përdorimin e tij në strukturën e avionëve . Sistemet e matricave të përforcuara me fibra janë më të forta se alumini tradicional që gjendet në shumicën e avionëve dhe ofrojnë një sipërfaqe të lëmuar dhe rrisin efikasitetin e karburantit, që është një përfitim i madh.

Gjithashtu, materialet e përbërë nuk korrotojnë aq lehtë sa llojet e tjera të strukturave. Ata nuk plas nga lodhja e metaleve dhe ata mbajnë mirë në mjedise strukturore të përkuljes. Dizajnet e përbërë gjithashtu zgjasin më shumë se alumini, që do të thotë më pak shpenzime të mirëmbajtjes dhe riparimit.

disavantazhet

Për shkak se materialet e përbërë nuk thyejnë lehtë, kjo e bën të vështirë të tregojë nëse struktura e brendshme është dëmtuar fare dhe kjo sigurisht është disavantazhi më i madh për përdorimin e materialit të përbërë. Në të kundërt, për shkak të bendeve të aluminit dhe ankesave të lehtë, është shumë e lehtë të zbulohen dëmtimet strukturore. Përveç kësaj, riparimet mund të jenë shumë më të vështira kur sipërfaqja e përbërë është e dëmtuar, e cila në fund të fundit bëhet e kushtueshme.

Gjithashtu, rrëshira e përdorur në material të përbërë dobësohet në temperatura të ulëta deri në 150 gradë, duke e bërë të rëndësishme për këto avionë që të marrin masa paraprake shtesë për të shmangur zjarret. Zjarret e përfshirë me materiale të përbërë mund të lëshojnë ajrin toksik dhe mikro-grimcat në ajër, duke shkaktuar rreziqe shëndetësore. Temperaturat mbi 300 gradë mund të shkaktojnë dështim strukturor.

Së fundi, materialet e përbërë mund të jenë të shtrenjta, edhe pse mund të argumentohet se kostot e larta fillestare zakonisht kompensohen nga kursimet afatgjata të kostos.