тиввцс. Применение углепластиков в авиастроении
 Скачать 112.77 Kb.
|
|
Оглавление Применение углепластиков в авиастроении 2 Применение углепластиков в авиастроенииИзвестно, что благодаря высокой удельной прочности и удельной жесткости композиционные материалы, армированные углеродными волокнами, являются одними из главных конструкционных материалов в самолетостроении. Высокие механические характеристики углеродных волокон позволяют получать высококачественные материалы – углепластики. Методы формования деталей самолетовВ 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 сэндвичных сотовых и других трехслойных конструкций почти всегда имеют простую форму. Такие элементы конструкций обычно изготавливаются методом автоклавного формования. 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, рёбер 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. Эффективность применения углепластиков в самолетостроенииМасса самолета без топлива и коммерческой нагрузки примерно в два раза меньше массы снаряженного самолета, в том числе около 30 % приходится на различные элементы конструкции планера. Снижение массы 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 производстве самолетов позволяет также снизить их общую стоимость и гибко варьировать условия проектирования. Преимущество применения пластмасс в авиастроении состоит в возможности одностадийного формования крупных элементов конструкций. При этом уменьшается количество деталей и сокращаются затраты на сборку, что ведет к снижению стоимости самолетов. Применение углепластиков в современной гражданской авиации“  Магистральный самолёт XXI века” (далее – МС-21) – это проект ближне-среднемагистрального пассажирского самолёта, который должен прийти на смену Ту-154 и семейству Ту-204, а также должен составить конкуренцию зарубежным A320 и Boeing 737. Рис. 1. Членение самолета МС-21 В данном самолёте доля композитов и углепластиков по массе будет составлять почти 35 %. И  ностранные самолётостроительные проекты с использованием углепластиков представлены, прежде всего, корпорациями Airbus и Boeing. На рис.2 видно увеличение доли углепластиков по массе в самолётах этих двух компаний относительно годов производства (с 1980 по 2015) и моделей. Рис. 2. Содержание композиционных материалов в самолётах компаний Airbus и Boeing Ранние модели А310 и В767 содержали всего 5-6 % стекловолоконных композиционных материалов. Но уже в 1986 году конструкция А310-200 была модернизирована, что помогло повысить топливную эффективность. Среди изменений было внедрение вертикального оперения из углепластиков, также тормоза колёс стали делать из композитов на основе углеродных волокон. В самолётах А320, А340 и В777 было использовано 10-15 % углепластиков по весу. Современные самолёты этих двух корпораций А350 и В787 (Dreamliner)1 доля углепластиков по массе превышает 50 %. Пример оформления текста с формуламиВариант 5 Пример оформления текста с формуламиВариант 5При повороте осей координат на угол α координаты x', y' произвольной точки Mплоскости в системе координат x'O'y' и координаты X, Yв новой системе координат XO'Yсвязаны соотношениями  (11)Подставляя (11) в уравнение кривой (10), получим   Раскроем скобки    1 В787 (Dreamliner) — широкофюзеляжный двухдвигательный пассажирский самолёт, разработанный американской компанией Boeing. Максимальное количество пассажиров: от 250 до 330, в зависимости от варианта. |