कमी उंचीच्या विमानांच्या निर्मितीसाठी संमिश्र साहित्य हे त्यांच्या हलक्या वजनाच्या, उच्च ताकदीच्या, गंज प्रतिरोधक आणि प्लॅस्टिकिटीमुळे आदर्श साहित्य बनले आहे. कार्यक्षमता, बॅटरी लाइफ आणि पर्यावरण संरक्षणाचा पाठपुरावा करणाऱ्या कमी उंचीच्या अर्थव्यवस्थेच्या या युगात, संमिश्र साहित्याचा वापर केवळ विमानाच्या कामगिरी आणि सुरक्षिततेवरच परिणाम करत नाही तर संपूर्ण उद्योगाच्या विकासाला चालना देण्याची गुरुकिल्ली देखील आहे.
कार्बन फायबरसंमिश्र साहित्य
त्याच्या हलक्या वजनाच्या, उच्च शक्तीच्या, गंज प्रतिरोधक आणि इतर वैशिष्ट्यांमुळे, कार्बन फायबर कमी उंचीच्या विमानांच्या निर्मितीसाठी एक आदर्श साहित्य बनले आहे. ते केवळ विमानाचे वजन कमी करू शकत नाही, तर कामगिरी आणि आर्थिक फायदे देखील सुधारू शकते आणि पारंपारिक धातूच्या साहित्याचा एक प्रभावी पर्याय बनू शकते. स्कायकारमधील 90% पेक्षा जास्त संमिश्र साहित्य कार्बन फायबर असते आणि उर्वरित सुमारे 10% ग्लास फायबर असते. eVTOL विमानांमध्ये, कार्बन फायबर स्ट्रक्चरल घटक आणि प्रोपल्शन सिस्टममध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, जे सुमारे 75-80% आहे, तर बीम आणि सीट स्ट्रक्चर्स सारख्या अंतर्गत अनुप्रयोगांचा वाटा 12-14% आहे आणि बॅटरी सिस्टम आणि एव्हियोनिक्स उपकरणे 8-12% आहेत.
फायबरकाचेचे संमिश्र साहित्य
फायबरग्लास रिइन्फोर्स्ड प्लास्टिक (GFRP), त्याच्या गंज प्रतिरोधकतेसह, उच्च आणि कमी तापमान प्रतिरोधकता, किरणोत्सर्ग प्रतिरोधकता, ज्वालारोधक आणि वृद्धत्वविरोधी वैशिष्ट्यांसह, ड्रोनसारख्या कमी उंचीच्या विमानांच्या निर्मितीमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते. या सामग्रीचा वापर विमानाचे वजन कमी करण्यास, पेलोड वाढविण्यास, ऊर्जा वाचवण्यास आणि एक सुंदर बाह्य डिझाइन साध्य करण्यास मदत करतो. म्हणूनच, GFRP कमी उंचीच्या अर्थव्यवस्थेतील प्रमुख सामग्रींपैकी एक बनला आहे.
कमी उंचीच्या विमानांच्या उत्पादन प्रक्रियेत, एअरफ्रेम, पंख आणि शेपटी यासारख्या प्रमुख संरचनात्मक घटकांच्या निर्मितीमध्ये फायबरग्लास कापडाचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. त्याची हलकी वैशिष्ट्ये विमानाची क्रूझ कार्यक्षमता सुधारण्यास आणि मजबूत संरचनात्मक ताकद आणि स्थिरता प्रदान करण्यास मदत करतात.
रेडोम्स आणि फेअरिंग्ज सारख्या उत्कृष्ट लाट पारगम्यतेची आवश्यकता असलेल्या घटकांसाठी, फायबरग्लास कंपोझिट मटेरियल सहसा वापरले जातात. उदाहरणार्थ, उच्च-उंचीवरील लांब पल्ल्याचे UAV आणि यूएस एअर फोर्सचे RQ-4 “ग्लोबल हॉक” uav त्यांच्या पंख, शेपटी, इंजिन कंपार्टमेंट आणि मागील फ्यूजलेजसाठी कार्बन फायबर कंपोझिट मटेरियल वापरतात, तर रेडोम आणि फेअरिंग स्पष्ट सिग्नल ट्रान्समिशन सुनिश्चित करण्यासाठी फायबरग्लास कंपोझिट मटेरियलपासून बनलेले असतात.
विमानाच्या फेअरिंग्ज आणि खिडक्या बनवण्यासाठी फायबरग्लास कापडाचा वापर केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे विमानाचे स्वरूप आणि सौंदर्य तर वाढतेच, शिवाय प्रवासातील आरामही वाढतो. त्याचप्रमाणे, उपग्रह डिझाइनमध्ये, सौर पॅनेल आणि अँटेनाच्या बाह्य पृष्ठभागाची रचना तयार करण्यासाठी देखील ग्लास फायबर कापडाचा वापर केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे उपग्रहांचे स्वरूप आणि कार्यात्मक विश्वसनीयता सुधारते.
अरामिड फायबरसंमिश्र साहित्य
बायोनिक नैसर्गिक हनीकॉम्बच्या षटकोनी रचनेसह डिझाइन केलेले अ‍ॅरामिड पेपर हनीकॉम्ब कोर मटेरियल त्याच्या उत्कृष्ट विशिष्ट ताकद, विशिष्ट कडकपणा आणि संरचनात्मक स्थिरतेसाठी अत्यंत आदरणीय आहे. याव्यतिरिक्त, या मटेरियलमध्ये चांगले ध्वनी इन्सुलेशन, उष्णता इन्सुलेशन आणि ज्वालारोधक गुणधर्म देखील आहेत आणि ज्वलन दरम्यान निर्माण होणारा धूर आणि विषारीपणा खूप कमी आहे. या वैशिष्ट्यांमुळे ते एरोस्पेस आणि हाय-स्पीड वाहतुकीच्या उच्च-स्तरीय अनुप्रयोगांमध्ये स्थान मिळवते.
जरी अ‍ॅरामिड पेपर हनीकॉम्ब कोर मटेरियलची किंमत जास्त असली तरी, विमान, क्षेपणास्त्रे आणि उपग्रहांसारख्या उच्च दर्जाच्या उपकरणांसाठी, विशेषत: ब्रॉडबँड वेव्ह पारगम्यता आणि उच्च कडकपणा आवश्यक असलेल्या संरचनात्मक घटकांच्या निर्मितीमध्ये, ते बहुतेकदा एक प्रमुख हलके साहित्य म्हणून निवडले जाते.
हलके फायदे
eVTOL सारख्या कमी उंचीच्या किफायतशीर विमानांमध्ये, विशेषतः कार्बन फायबर हनीकॉम्ब सँडविच लेयर म्हणून, एक प्रमुख फ्यूजलेज स्ट्रक्चर मटेरियल म्हणून, अ‍ॅरामिड पेपर महत्त्वाची भूमिका बजावते.
मानवरहित हवाई वाहनांच्या क्षेत्रात, नोमेक्स हनीकॉम्ब मटेरियल (अरॅमिड पेपर) देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, ते फ्यूजलेज शेल, विंग स्किन आणि लिडिंग एज आणि इतर भागांमध्ये वापरले जाते.
इतरसँडविच कंपोझिट मटेरियल
कमी उंचीची विमाने, जसे की मानवरहित हवाई वाहने, उत्पादन प्रक्रियेत कार्बन फायबर, ग्लास फायबर आणि अरामिड फायबर सारख्या प्रबलित सामग्रीचा वापर करण्याव्यतिरिक्त, हनीकॉम्ब, फिल्म, फोम प्लास्टिक आणि फोम ग्लू सारख्या सँडविच स्ट्रक्चरल सामग्रीचा देखील मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.
सँडविच मटेरियलच्या निवडीमध्ये, सामान्यतः वापरले जाणारे हनीकॉम्ब सँडविच (जसे की पेपर हनीकॉम्ब, नोमेक्स हनीकॉम्ब इ.), लाकडी सँडविच (जसे की बर्च, पॉलोनिया, पाइन, बासवुड इ.) आणि फोम सँडविच (जसे की पॉलीयुरेथेन, पॉलीव्हिनिल क्लोराईड, पॉलीस्टीरिन फोम इ.).
यूएव्ही एअरफ्रेम्सच्या संरचनेत फोम सँडविच स्ट्रक्चरचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो कारण त्याच्या वॉटरप्रूफ आणि फ्लोटिंग वैशिष्ट्यांमुळे आणि संपूर्णपणे विंग आणि टेल विंगच्या अंतर्गत संरचनेच्या पोकळ्या भरण्यास सक्षम होण्याच्या तांत्रिक फायद्यांमुळे.
कमी-स्पीड UAV डिझाइन करताना, हनीकॉम्ब सँडविच स्ट्रक्चर्स सामान्यतः कमी ताकदीची आवश्यकता असलेल्या, नियमित आकाराच्या, मोठ्या वक्र पृष्ठभागाच्या आणि मांडण्यास सोप्या भागांसाठी वापरल्या जातात, जसे की फ्रंट विंग स्टेबिलायझिंग पृष्ठभाग, उभ्या शेपटीच्या स्टेबिलायझिंग पृष्ठभाग, विंग स्टेबिलायझिंग पृष्ठभाग इ. जटिल आकार आणि लहान वक्र पृष्ठभाग असलेल्या भागांसाठी, जसे की लिफ्ट पृष्ठभाग, रडर पृष्ठभाग, आयलरॉन रडर पृष्ठभाग इ., फोम सँडविच स्ट्रक्चर्सना प्राधान्य दिले जाते. जास्त ताकदीची आवश्यकता असलेल्या सँडविच स्ट्रक्चर्ससाठी, लाकडी सँडविच स्ट्रक्चर्स निवडल्या जाऊ शकतात. ज्या भागांना उच्च ताकद आणि उच्च कडकपणा दोन्ही आवश्यक असतात, जसे की फ्यूजलेज स्किन, टी-बीम, एल-बीम इ., लॅमिनेट स्ट्रक्चर सहसा वापरले जाते. या घटकांच्या निर्मितीसाठी प्रीफॉर्मिंग आवश्यक आहे आणि आवश्यक इन-प्लेन कडकपणा, वाकण्याची ताकद, टॉर्शनल कडकपणा आणि ताकद आवश्यकतांनुसार, योग्य प्रबलित फायबर, मॅट्रिक्स मटेरियल, फायबर कंटेंट आणि लॅमिनेट निवडा आणि वेगवेगळे लेइंग अँगल, लेयर्स आणि लेयरिंग सीक्वेन्स डिझाइन करा आणि वेगवेगळ्या हीटिंग तापमान आणि प्रेशरायझेशन प्रेशरमधून बरे करा.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-२२-२०२४
