Як вуглецеве волокно змінює авіацію

08.09.18
Как углеродное волокно меняет авиацию
Найперші літальні апарати були сконструйовані з дерева і полотна. Сьогодні більшість повітряних суден складаються з алюмінію. Це перевірений і випробуваний матеріал, але через свою міцності і ваги має ряд обмежень.

Тому, щоб дозволити літакам літати далі і довше, конструктори Boeing повинні були розглянути інші матеріали, щоб зробити наступний великий стрибок в авіації.

Саме тому Boeing використовував вуглецеве волокно - легкий і неймовірно міцний композитний матеріал, що складається з тонких ниток, які складаються з атомів вуглецю.

Особливості вуглецевого волокна

Авіаційні розробники прагнуть зробити літаки максимально легкими і ефективними. Чим легше літак, тим менше палива він використовує і тим довше він зможе літати.

Але літаки також повинні бути досить міцними, щоб витримувати всі погодні умови: від штормів з градом, до сильних вітрів. Від регулювання цього балансу при розробці повітряних суден залежить, як далеко вони можуть літати протягом десятиліть.

Вуглецеве волокно зробило революцію у виробництві літаків, тому що воно в п'ять разів міцніше за сталь і легше його наполовину. У конструкції Boeing 787 використовується вуглецеве волокно для підвищення ефективності, зниження ваги і технічного обслуговування (оскільки вуглецеве волокно не схильне до корозії, тобто не іржавіє).

Все це означає, що Dreamliner, наприклад, може літати без пересадок, здійснюючи найдовші в світі рейси. З іншого боку - більш економічні двигуни.


Кожна лопать двигуна виготовлена ​​з вуглецевого волокна з титановими крайками

Вуглецеве волокно також уможливлює зробити інші конструктивні зміни. Щоб створити ілюмінатори літака трохи більших розмірів, ніж вони існують, з традиційними матеріалами потрібно багато додаткового підкріплення під обшивкою для структурної цілісності фюзеляжу. І це додасть ваги. Оскільки вуглецеве волокно набагато міцніше, вікна Dreamliner можна зробити більшими без обмеження ваги.

Міцність вуглецевого волокна також дозволить поліпшити атмосферу в салоні завдяки більш вологому повітрю всередині літака. Це, в свою чергу, полегшить переліт пасажирам, для яких зменшиться почуття висихання після довгого польоту.

Ілюмінатори на Boeing 787 збільшилися до 70%, і, за словами розробників, тепер у кожного на Dreamliner є місце біля вікна.

Вуглецеве волокно також відомо як композитний матеріал, а Dreamliner складається на 50% з композитів. Використання більш легкого матеріалу означає, що авіалайнер ефективніше, ніж інші літаки такого розміру.