Ein tiefer Einblick in die Anwendungen von Verbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrt

Die meisten Unternehmen versuchen in diesen Zeiten, Produkte anzubieten, die der Umwelt wenig oder keinen Schaden zufügen. Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist nicht anders. Es gibt strengere Umweltvorschriften, um die Emissionsmengen von Flugzeugen zu kontrollieren.

Der Anstieg der Treibstoffpreise war auch ein wichtiger Impulsgeber für Innovationen in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Dies führt zu fortschrittlichen Verbundwerkstoffen für die Luft- und Raumfahrt.

Viele Fertigungs- und Montageindustrien verwenden Verbundwerkstoffe, einschließlich der Automobilindustrie. Das Streben dieser Unternehmen nach verbesserter Leistung ist die treibende Kraft hinter dem Wachstum dieser Materialien.

Darüber hinaus neigen diese Materialien dazu, stark zu sein und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften zu haben. Das macht sie zu einem großen Teil der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Nachfolgend finden Sie alles, was Sie über Verbundwerkstoffe wissen müssen.

Was sind Verbundwerkstoffe?

Verbundmaterialien bestehen aus zwei oder mehr Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften. Kombiniert, unter Verwendung der besten Eigenschaften. Holz und Knochen sind Beispiele für natürliche Verbundmaterialien.

Welches davon ist ein Beispiel für ein Verbundmaterial? Es gibt mehrere industriell hergestellte Verbundwerkstoffe. Die Beispiele umfassen Kohlenstoff-, Glas- und Aramidfasern.

Verbundwerkstoffe werden sowohl in kommerziellen, militärischen, Geschäftsflugzeugen, Raumfahrzeugen als auch in Hubschraubern verwendet. Der bekannteste Verbundwerkstoff ist aufgrund seines breiten Anwendungsspektrums Kohlefaser.

Verbundwerkstoffe haben gegenüber Metallen mehrere Vorteile. Sie umfassen hohe Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, geringes Gewicht, hohe Steifigkeit, hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und Ermüdungsbeständigkeit. Ihre Nachfrage ist im Laufe der Jahre mit Kohlefasern gestiegen, die beispielsweise in Autos, elektronischen Geräten und Flugzeugen verwendet werden.

Auf der anderen Seite gibt es Nachteile, die mit Verbundwerkstoffen verbunden sind. Sie beinhalten hohe Produktionskosten, Schadenstoleranz, Schwierigkeiten bei der Entwicklung und erfordern spezielle Reparaturtechniken.

Anwendungen für Verbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt

Composites-Modell sowohl im inneren als auch im äußeren Teil einer Ebene. Die Verwendung von Verbundwerkstoffen hat mehrere Vorteile. Dazu gehören Gewichtsreduzierung und Leistungssteigerung.

Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt werden seit etwa vier Jahrzehnten verwendet. Das älteste ist das borverstärkte Epoxid, das für die Häute der Leitwerke der US-Kampfflugzeuge F-14 und F-15 verwendet wird.

Durch Forschung und Entwicklung im Laufe der Jahre haben sich Verbundwerkstoffe verbessert. Es ermöglicht Benutzern in Primärstrukturen wie Tragflächen und Rümpfen. Dies, nachdem es zuvor nur für sekundäre Strukturen verwendet wurde.

Gewichtsreduktion

Beim Eurofighter ist der Einsatz von Verbundwerkstoffen sichtbar. Die Flügelhäute, das Seitenruder, der vordere Rumpf und die Flaperons basieren auf Verbundmaterialien. Gehärtetes Epoxidharz macht 75 % des Äußeren des Flugzeugs aus.

Außerdem wird das Strukturgewicht des Eurofighters dann mit Kohlefaser verstärkt. Eurofighter enthalten im Allgemeinen zwischen 20 und 25 Gewichtsprozent Verbundwerkstoffe. Das Gewicht von Dassaults Raphael-Composite beträgt 26 % und das von Saab Gripen und EADS Mako zwischen 20 und 25 %

Das bekannte Merkmal des B2-Tarnkappenbombers besteht darin, die Radarerkennung zu vermeiden. Daher muss auch außen am Flugzeug Radar absorbierendes Material angebracht werden.

Gleichzeitig sollte das Hinzufügen des Materials das Gewicht des Flugzeugs nicht erhöhen. Verbundwerkstoffe sind also praktisch. Durch die Verwendung von Verbundmaterialien wurden schätzungsweise 40.000 Pfund reduziert.

Verkehrsflugzeuge haben auch die Verwendung von Verbundmaterialien übernommen. Die Materialien tragen zur Gewichtsreduzierung und zur Steigerung des Treibstoffverbrauchs des Flugzeugs bei. Die meisten Fluggesellschaften möchten ihre Betriebskosten senken.

Daher werden Flugzeuge mit einem guten Kraftstoffverbrauch attraktiver. Sowohl Airbus als auch Boeing verwenden in ihren Flugzeugen Verbundwerkstoffe.

Geschäftsflugzeug

Airbus war 1983 der erste Hersteller von Verkehrsflugzeugen, der Verbundwerkstoffe einsetzte. Die Ruder der A300 und A310 werden beide aus Verbundwerkstoffen hergestellt. 1985 wurde die Verwendung der Materialien nur in der Seitenleitwerksflosse angewendet.

Die Verwendung von Verbundwerkstoffen für die Luft- und Raumfahrt intensiviert sich mit allen Teilen der Metallflosse. Es schloss aus, dass Befestigungselemente durch Verbundwerkstoffe auf weniger als 100 reduziert werden. Die Popularität von Verbundwerkstoffen wird mit der Verwendung für die Leitwerksstruktur des Airbus A320 weiter zunehmen.

Der A320 hatte auch eine Rumpfbauchhaut aus Verbundwerkstoff, feste Vorder- und Hinterkantenbodenzugangsplatten. Die Deflektoren, Radtüren, Gondeln, Hauptfahrwerksbeinverkleidungstüren und Rumpfverkleidungen basieren ebenfalls auf ihnen. Am Ende machten Verbundwerkstoffe 28 % des Gewichts der Flugzeugzelle des A320 aus.

Sie verwendeten auch Verbundwerkstoffe in ihren Flugzeugen. Die Boeing 777 hat etwa 20 Gewichtsprozent Verbundwerkstoffe. Komponenten wie Höhenleitwerk, Flügelverkleidungen, Fahrgastbodenträger, Triebwerksverkleidungen, Vertical Fun und Radom in der 777 verwenden Verbundmaterialien.

Über 5800 Pfund aus dem Flugzeug wurden geschätzt, um das Gewicht der Materialien zu reduzieren. Boeing verwendet bei der 787 auch Verbundwerkstoffe in den Flügelklappen, Höhenrudern, Querrudern, Radom, der oberen und unteren Flügelhaut und dem Rumpf. Boeing hat es auch geschafft, das leichteste Metall aller Zeiten zu entwickeln, das Mikrogitter.

Hubschrauber

Verbundwerkstoffe machen Hubschrauber mit perfekter Festigkeit, da das Gewichtsverhältnis der Schlüsselfaktor ist. Zum Beispiel basieren die modernen Konstruktionselemente von V22-Kipprotor-Flugzeugen auf Verbundwerkstoffen.

Der Gewichtsanteil des Helikopters beträgt 50 %. Verbundwerkstoffe tragen auch dazu bei, die Produktionskosten von Hubschraubern zu senken, indem sie die Anzahl der benötigten Teile reduzieren.

Raumfahrzeuge

Verbundwerkstoffe spielen auch bei der Herstellung von Raumfahrzeugen eine Rolle. Aus den Materialien wurden Hitzeschilde, Nasenspitzen, Raketen und Motorgehäuse für Raketen hergestellt. Die NASA verwendet auch Verbundwerkstoffe, um zukünftige Raumschiffe zu entwickeln, die haltbarer sind.

Die Verwendung von Verbundwerkstoffen ermöglicht es der NASA auch, Flugzeuge in verschiedenen Formen zu bauen. Sie spielen auch in futuristischen Unternehmen wie Boom Supersonic eine große Rolle. Es zielt darauf ab, kommerzielle Flugzeuge zu entwickeln, die mit Überschallgeschwindigkeit fliegen.

Aufgrund ihrer Leichtigkeit und Hitzebeständigkeit sind sie wichtig für zukünftige Entwicklungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Unternehmen haben sich auf die Entwicklung von Verbundwerkstoffen konzentriert. Diese Unternehmen werden Studien durchführen, um für ihre Kunden die fortschrittlichsten Verbundwerkstoffe zu entwickeln. Die Hersteller von Verbundwerkstoffen bieten Produkte basierend auf den Bedürfnissen des Kunden und der Branche an.

Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt

Verbundwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt sind das Rückgrat zukünftiger Entwicklungen in der Branche. Die Entwicklung fortschrittlicher Verbundwerkstoffe wird zu einer Transformation in der Luft- und Raumfahrt führen. Es erleichtert auch die Erforschung des Weltraums.

Verbundwerkstoffe werden auch dazu beitragen, Flugzeuge leichter zu machen. Dadurch wird die Kraftstoffeffizienz verbessert und die Emissionen reduziert. Mit dem aktuellen Trend können wir bald einige beeindruckende Innovationen erwarten.
für weitere Informationen zu Verbundwerkstoffen und freundliche Zitate.