химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

онструкционных материалов в самолетостроении. В табл. 6.2 сопоставлены механические свойства углепластиков и других материалов, используемых в авиационных конструкциях. Как видно из приведенных данных, высокие механические характеристики углеродных волокон позволяют получать высококачественные материалы - углепластики.

6.2.1. Эффективность применения углепластиков в самолетостроении

Схема типичного распределения массы снаряженного самолета приведена на рис. 6.4. Масса самолета без топлива и коммерческой нагрузки примерно в два раза меньше массы снаряженного самолета, в том числе около 30% приходится на различные конструкции планера. Снижение веса этих конструкций благодаря использованию современных материалов позволяет уменьшить габариты двигателя, размеры оперения и т. Д. и приводит к снижению расхода горючего. Снижение массы конструкционных материалов всего на 1 кг приводит к снижению общей массы самолета на 3-7 кг. Использование композиционных материалов в произ1JПриведенное значение представляется несколько завышенным, если исходить из значений прочности, указанных, например, в табл. 4.1. — Прим. ред.

14-682

211

водстве самолетов позволяет также снизить их общую стоимость и гибко варьировать условия проектирования.

Как указывалось выше, использование углепластиков благодаря анизотропии их деформационно-прочностных свойств дает возможность создавать материалы с заданным распределением жесткости и прочности. В настоящее время ведется разработка самолетов нового поколения: вертикального взлета, типа "летающее крыло", с длинными узкими крыльями и других типов. Создание таких самолетов с использованием известных металлических материалов весьма затруднительно, альтернативой может служить применение углепластиков. Преимущество применения пластмасс в авиастроении состоит также в возможности одностадийного формования крупных элементов кшструкций. При этом уменьшается количество деталей и сокращаются затраты на сборку, что ведет к снижению стоимости самолетов.

6.2.2. Методы формовании деталей самолетов

Различные методы формования углепластиков подробно описаны в гл. 3. Поэтому кратко рассмотрим в данном разделе обычно используемый для изготовления деталей самолетов метод автоклавного формования.

В настоящее время формованные из углепластиков конструкционные материалы для самолетов в основном можно подразделить на следующие группы: 1) двутаврового или Н-образного сечения с неравномерным профилем; 2) плоские. Наружные листы для Сандвичевых сотовых и других трехслойных конструкций почти всегда имеют простую форму. Такие элементы конструкций обычно изготавливаются методом автоклавного формования. На рис. 6.5 показано получение сандвичевой конструкции с использованием препрегов и одновременным отверждением и склеиванием компонентов. При изготовлении коробчатых конструкций предварительно сформованные листы обшивки, лонжероны и ребра собирают внутри автоклава и затем склеивают. Используемые при этом клеи так же, как и препреги, строго регламентированы стандартами.

С другой стороны, для изготовления лонжеронов, ребер и других изделий сложной формы с изменяющимся сечением используют так называемый метод термокомпрессионного формования, который основан на эффекте теплового расширения эластомеров, хорошо отделяющихся затем от поверхности изделия.

6.2.3. Военные самолеты

Для создания военных самолетов, в частности истребителей, требуются материалы с особенно хорошими характеристиками. Уже около 25 лет в Научно-исследовательском институте материаловедения Военно-воздушных сил США разрабатываются углепластики с улучшенными ме212

Глава 6

Применение углепластиков

ханическими свойствами. Такие материалы позволяют значительно снижать массу самолетов-истребителей.

На рис. 6.6 приведены данные, характеризующие отношение реактивной тяги двигателей к массе самолета (Т/М) для ряда американских и советских самолетов одного поколения. Как видно из рисунка, характеристики Т/М у американских истребителей ниже, чем у советских, что обусловливает различие тактико-технических характеристик истребителей. В связи с зтим в США особенно активизируется разработка углепластиков для самолетостроения, которые используются наряду с конструкционными материалами на основе борных волокон. Углепластики составляют около 2% массы самолетов F-14 и F-15 и используются вместе с боропластиками для производства верхних плоскостей несущих крыльев, створок люков шасси и аэродинамических тормозов. В самолете F-16 из углепластиков изготавливают также горизонтальное хвостовое оперение, вертикальные стабилизаторы, и некоторые детали, которые ранее получали из боропласгиков. Первоначально аэродинамический тормоз самолета F-15 изготовляли из.металлических материалов. Использование углепластиков в качестве наружного материала Сандвичевой конструкции с заполнением алюминиевыми сотами позволяет снизить массу аэродинамического тормоза с 50,8 до 38,6 кг, т. е. приблизительно на 24%.

Рис. 6.6. Сравнение отношения реактивной тяги двигателей к

страница 56
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

Скачать книгу "Углеродные волокна" (2.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
презентационное оборудование в пятигорске на прокат в аренду
Фирма Ренессанс: лестница модульная купить - надежно и доступно!
кресло ex
хранение мотоциклов в москве цены

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)