Kompositmaterialien sinn zu ideale Materialien fir d'Fabrikatioun vu Fligeren a klenger Héicht ginn, wéinst hirem Liichtgewiicht, hirer héijer Festigkeit, hirer Korrosiounsbeständegkeet a hirer Plastizitéit. An dëser Ära vun der Wirtschaft a klenger Héicht, déi Effizienz, Batterielaufzäit an Ëmweltschutz verfollegt, beaflosst d'Benotzung vu Kompositmaterialien net nëmmen d'Leeschtung a Sécherheet vu Fligeren, mee ass och de Schlëssel fir d'Entwécklung vun der ganzer Industrie ze fërderen.
KuelefaserKompositmaterial
Wéinst sengem Liichtgewiicht, senger héijer Festigkeit, senger Korrosiounsbeständegkeet an anere Charakteristiken ass Kuelefaser zu engem ideale Material fir d'Fabrikatioun vu Fligeren a klenger Héicht ginn. Si kann net nëmmen d'Gewiicht vu Fligeren reduzéieren, mä och d'Leeschtung an d'wirtschaftlech Virdeeler verbesseren, an en effektiven Ersatz fir traditionell Metallmaterialien ginn. Méi wéi 90% vun de Kompositmaterialien a Loftween si Kuelefaser, an déi reschtlech ongeféier 10% si Glasfaser. Bei eVTOL-Fliger gëtt Kuelefaser wäit verbreet a strukturelle Komponenten an Undriffssystemer benotzt, mat engem Undeel vun ongeféier 75-80%, während intern Uwendungen wéi Träger a Sëtzstrukturen 12-14% ausmaachen, a Batteriesystemer an Avionikausrüstung 8-12% ausmaachen.
FaserGlaskompositmaterial
Glasfaserverstäerkte Plastik (GFRP), mat senger Korrosiounsbeständegkeet, Héich- an Niddertemperaturbeständegkeet, Stralungsbeständegkeet, Flammhemmendheet an Anti-Aging-Eegeschaften, spillt eng wichteg Roll bei der Fabrikatioun vu Fligeren a klenger Héicht, wéi z. B. Drohnen. D'Applikatioun vun dësem Material hëlleft d'Gewiicht vum Fliger ze reduzéieren, d'Notzlaascht ze erhéijen, Energie ze spueren an en schéint äusseren Design z'erreechen. Dofir ass GFRP zu engem vun de Schlësselmaterialien an der Nidderhéichtwirtschaft ginn.
Am Produktiounsprozess vu Fligeren a klenger Héicht gëtt Glasfaserstoff wäit verbreet bei der Fabrikatioun vu wichtege strukturelle Komponenten wéi Fligerzelle, Flilleken a Schwanz benotzt. Seng Liichtgewiichtseigenschaften hëllefen d'Reesleistung vum Fliger ze verbesseren a suergen fir eng méi staark strukturell Stäerkt a Stabilitéit.
Fir Komponenten, déi eng exzellent Wellenduerchlässegkeet erfuerderen, wéi Radome a Verkleedungen, ginn normalerweis Glasfaser-Kompositmaterialien benotzt. Zum Beispill benotzen d'Héicht-Laangstrecken-UAV an d'RQ-4 "Global Hawk" UAV vun der US Air Force Kuelefaser-Kompositmaterialien fir hir Flilleken, Schwanz, Motorraum a hënneschte Rumpf, während de Radome an d'Verkleedung aus Glasfaser-Kompositmaterialien gemaach sinn, fir eng kloer Signaliwwerdroung ze garantéieren.
Glasfaserstoff kann benotzt ginn fir Verkleedungen a Fënstere vu Fligeren ze maachen, wat net nëmmen d'Erscheinung an d'Schéinheet vum Fliger verbessert, mä och de Komfort vun der Fuer verbessert. Ähnlech kann am Satellittendesign och Glasfaserstoff benotzt ginn fir d'äusser Uewerflächenstruktur vu Solarpanneauen an Antennen ze bauen, wouduerch d'Erscheinung an d'funktionell Zouverlässegkeet vu Satellitte verbessert gëtt.
AramidfaserKompositmaterial
De Kärmaterial aus Aramidpabeier-Waben, deen mat der hexagonaler Struktur vun enger bionescher natierlecher Waben entworf ass, gëtt fir seng exzellent spezifesch Stäerkt, spezifesch Steifheet a strukturell Stabilitéit héich geschätzt. Zousätzlech huet dëst Material och gutt Schallisolatioun, Hëtzeisolatioun a Flammhemmend Eegeschaften, an de Rauch an d'Toxizitéit, déi bei der Verbrennung entstinn, si ganz niddreg. Dës Eegeschafte maachen et zu enger Plaz an den High-End-Applikatiounen an der Loftfaart a bei den Héichgeschwindegkeetstransportmëttelen.
Obwuel d'Käschte vum Aramidpabeier-Wabenkärmaterial méi héich sinn, gëtt et dacks als e wichtegt Liichtmaterial fir High-End-Ausrüstung wéi Fligeren, Rakéiten a Satellitte gewielt, besonnesch bei der Fabrikatioun vu Strukturkomponenten, déi Breitbandwellenpermeabilitéit a héich Steifheet erfuerderen.
Virdeeler vun der liichter Gewiichtsreduktioun
Als Schlësselmaterial fir d'Rumpstruktur spillt Aramidpabeier eng vital Roll a grousse wirtschaftleche Fligeren a klenger Héicht, wéi zum Beispill den eVTOL, besonnesch als eng Waben-Sandwichschicht aus Kuelefaser.
Am Beräich vun onbemannte Loftfaartgefierer gëtt Nomex Wabenmaterial (Aramidpabeier) och wäit verbreet benotzt, et gëtt an der Rumpfhülle, der Flillekhaut an dem Virderkant an aner Deeler benotzt.
AnerSandwich-Kompositmaterialien
Niddreg-Héicht-Fligeren, wéi onbemannt Loftfaartgefierer, ginn nieft verstäerkte Materialien wéi Kuelefaser, Glasfaser an Aramidfaser am Fabrikatiounsprozess och wäit verbreet Sandwich-Strukturmaterialien wéi Waben, Folie, Schaumplastik a Schaumklebstoff benotzt.
Bei der Auswiel vu Sandwichmaterialien ginn dacks Wabenholz-Sandwichen (wéi Pabeierwabenholz, Nomex-Wabenholz, asw.), Holz-Sandwichen (wéi Birk, Paulownia, Kiefer, Linde, asw.) a Schaumstoff-Sandwichen (wéi Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polystyrol-Schaum, asw.) benotzt.
D'Schaumstoff-Sandwichstruktur gëtt wäit verbreet an der Struktur vun UAV-Fligerzelle benotzt wéinst senger waasserdichter a schwiewender Eegeschaften an den technologesche Virdeeler, datt se d'Höhlen vun der interner Struktur vum Flillek an dem Heckflillek als Ganzt fëllt.
Beim Design vun Drohnen mat niddreger Geschwindegkeet ginn normalerweis Waben-Sandwichstrukturen fir Deeler mat niddrege Festigkeitsufuerderungen, reegelméissege Formen, groussen, gekrëmmten Uewerflächen an einfach ze placéieren, wéi z. B. Stabiliséierungsflächen fir d'Frontflillek, vertikal Stabiliséierungsflächen fir d'Heck, Stabiliséierungsflächen fir d'Flillek, etc., benotzt. Fir Deeler mat komplexe Formen a klenge gekrëmmten Uewerflächen, wéi z. B. Liftuewerflächen, Rudderflächen, Querruderruderflächen, etc., gi Schaumstoff-Sandwichstrukturen bevorzugt. Fir Sandwichstrukturen, déi eng méi héich Festigkeit erfuerderen, kënnen Holz-Sandwichstrukturen ausgewielt ginn. Fir déi Deeler, déi souwuel héich Festigkeit wéi och héich Steifheet erfuerderen, wéi z. B. Rumpfhaut, T-Träger, L-Träger, etc., gëtt normalerweis d'Laminatstruktur benotzt. D'Hierstellung vun dëse Komponenten erfuerdert eng Virformung, an no der erfuerderlecher Steifheet an der Plang, Biegefestigkeit, Torsiounssteifegkeet an Ufuerderunge fir d'Festigkeit, wielt déi entspriechend verstäerkt Faser, Matrixmaterial, Fasergehalt a Laminat, an designt verschidde Verleeungswénkelen, Schichten an Schichtsequenz, an härt duerch verschidden Heiztemperaturen an Drock.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 22. November 2024
