एयरोस्पेस में समग्र सामग्री

वजन सब कुछ है जब यह भारी-से-हवा मशीनों की बात आती है, और डिजाइनरों ने लगातार वजन में सुधार करने के लिए लिफ्ट में सुधार किया है क्योंकि आदमी पहले हवा में ले गया था। समग्र सामग्री वजन घटाने में एक प्रमुख भूमिका निभाई है, और आज उपयोग में तीन मुख्य प्रकार हैं: कार्बन फाइबर-, ग्लास-, और aramid- प्रबलित epoxy;; अन्य हैं, जैसे कि बोरान-प्रबलित (स्वयं एक टंगस्टन कोर पर गठित एक संयुक्त)।

1987 से, एयरोस्पेस में कंपोजिट का उपयोग हर पांच साल में दोगुना हो गया है, और नए कंपोजिट नियमित रूप से दिखाई देते हैं।

कंपोजिट बहुमुखी हैं, दोनों संरचनात्मक अनुप्रयोगों और घटकों के लिए उपयोग किए जाते हैं, सभी विमानों में और अंतरिक्ष यान, गर्म हवा के गुब्बारे गोंडोल और ग्लाइडर से लेकर यात्री विमान, लड़ाकू विमान और अंतरिक्ष तक शटल। अनुप्रयोग पूर्ण हवाई जहाज जैसे कि बीचे स्टारशिप से लेकर विंग असेंबली, हेलिकॉप्टर रोटर ब्लेड, प्रोपेलर, सीटें और उपकरण बाड़ों तक हैं।

प्रकार में विभिन्न यांत्रिक गुण होते हैं और विमान निर्माण के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन फाइबर में अद्वितीय थकान व्यवहार है और यह भंगुर है, जैसा कि 1960 के दशक में रोल्स रॉयस ने खोजा था जब कार्बन फाइबर कंप्रेसर ब्लेड के साथ अभिनव RB211 जेट इंजन पक्षी के कारण भयावह रूप से विफल हो गया से टकराई।

जबकि एक एल्यूमीनियम विंग में एक ज्ञात धातु थकान जीवनकाल है, कार्बन फाइबर बहुत कम अनुमानित है (लेकिन नाटकीय रूप से हर दिन सुधार), लेकिन बोरान अच्छी तरह से काम करता है (जैसे उन्नत रणनीति के पंख में सेनानी)। Aramid फाइबर ('केवलर' ड्यूपॉन्ट के स्वामित्व वाला एक प्रसिद्ध स्वामित्व ब्रांड है) का उपयोग व्यापक रूप से मधुकोश शीट के रूप में बहुत कठोर, बहुत हल्के बल्कहेड, ईंधन टैंक और फर्श के निर्माण के लिए किया जाता है। इनका उपयोग अग्रणी- और ट्रेलिंग-एज विंग घटकों में भी किया जाता है।

एक प्रायोगिक कार्यक्रम में, बोइंग ने सफलतापूर्वक 1,500 का उपयोग किया समग्र भाग एक हेलिकॉप्टर में 11,000 धातु घटकों को बदलने के लिए। रखरखाव चक्र के हिस्से के रूप में धातु के स्थान पर मिश्रित-आधारित घटकों का उपयोग वाणिज्यिक और अवकाश विमानन में तेजी से बढ़ रहा है।

कुल मिलाकर, एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में कार्बन फाइबर सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला मिश्रित फाइबर है।

हम पहले से ही कुछ को छू चुके हैं, जैसे कि वजन की बचत, लेकिन यहां एक पूरी सूची है:

• वजन में कमी - 20% -50% की सीमा में बचत अक्सर उद्धृत की जाती है।
• स्वचालित लेआउट मशीनरी और घूर्णी मोल्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके जटिल घटकों को इकट्ठा करना आसान है।
• मोनोकॉक ('सिंगल-शेल') ढाला संरचनाएं बहुत कम वजन पर उच्च शक्ति प्रदान करती हैं।
• यांत्रिक गुणों को 'ले-अप' डिज़ाइन द्वारा सिलवाया जा सकता है, जिसमें कपड़े और कपड़े के उन्मुखीकरण को मजबूत करने की मोटाई होती है।
• कंपोजिट की थर्मल स्थिरता इसका मतलब है कि वे तापमान में बदलाव के साथ / अनुबंध का अत्यधिक विस्तार नहीं करते हैं (उदाहरण के लिए 90 ° F रनवे से -67 ° F मिनट के मामले में 35,000 फीट पर)।
• उच्च प्रभाव प्रतिरोध - केवलर (aramid) कवच ढाल वाले विमान भी, उदाहरण के लिए, इंजन तोरणों को आकस्मिक क्षति को कम करते हैं जो इंजन नियंत्रण और ईंधन लाइनों को ले जाते हैं।
• उच्च क्षति सहिष्णुता दुर्घटना उत्तरजीविता में सुधार करती है।
• 'गैल्वेनिक' - विद्युत-संक्षारण समस्याएँ जो तब होती हैं जब दो असमान धातुएँ संपर्क में होती हैं (विशेषकर आर्द्र समुद्री वातावरण में) इससे बचा जाता है। (यहां गैर-प्रवाहकीय फाइबरग्लास एक भूमिका निभाता है।)
• संयोजन थकान / संक्षारण समस्याएँ लगभग समाप्त हो जाती हैं।

बढ़ती ईंधन लागत के साथ और पर्यावरणीय पैरवी, वाणिज्यिक उड़ान प्रदर्शन में सुधार के लिए निरंतर दबाव में है, और वजन में कमी समीकरण में एक महत्वपूर्ण कारक है।

दिन-प्रतिदिन की परिचालन लागतों से परे, विमान रखरखाव कार्यक्रमों को घटक गणना में कमी और संक्षारण में कमी से सरल बनाया जा सकता है। विमान निर्माण व्यवसाय की प्रतिस्पर्धात्मक प्रकृति यह सुनिश्चित करती है कि परिचालन लागत को कम करने के किसी भी अवसर का पता लगाया जाए और जहाँ भी संभव हो उसका दोहन किया जाए।

पेलोड और रेंज, उड़ान प्रदर्शन विशेषताओं, और 'उत्तरजीविता' को बढ़ाने के लिए निरंतर दबाव के साथ सेना में प्रतिस्पर्धा भी मौजूद है, न केवल हवाई जहाज की, बल्कि मिसाइलों की भी।

समग्र तकनीक आगे बढ़ना जारी है, और बेसाल्ट और कार्बन नैनोट्यूब रूपों जैसे नए प्रकारों का आगमन समग्र उपयोग में तेजी लाने और विस्तार करने के लिए निश्चित है।

जब एयरोस्पेस की बात आती है, तो समग्र सामग्री यहाँ रहने के लिए होती है।