Material konposatuak altitude baxuko hegazkinak fabrikatzeko material aproposak bihurtu dira, arintasunagatik, erresistentzia handiagatik, korrosioarekiko erresistentziagatik eta plastizitateagatik. Altitude baxuko ekonomiaren aro honetan, eraginkortasuna, bateriaren iraupena eta ingurumenaren babesa bilatzen dituena, material konposatuen erabilerak ez du soilik hegazkinen errendimenduan eta segurtasunean eragiten, baita industria osoaren garapena sustatzeko gakoa ere bada.
Karbono-zuntzamaterial konposatua
Bere arintasunagatik, erresistentzia handiagatik, korrosioarekiko erresistentziagatik eta beste ezaugarri batzuengatik, karbono-zuntza material aproposa bihurtu da altitude baxuko hegazkinak fabrikatzeko. Ez bakarrik hegazkinen pisua murriztu dezake, baita errendimendua eta onura ekonomikoak hobetu ere, eta metalezko material tradizionalen ordezko eraginkorra bihurtu da. Zeruko autoen material konposatuen % 90 baino gehiago karbono-zuntza da, eta gainerako % 10 inguru beira-zuntza. eVTOL hegazkinetan, karbono-zuntza asko erabiltzen da egitura-osagaietan eta propultsio-sistemetan, % 75-80 inguru izanik, barne-aplikazioek, hala nola habeek eta eserlekuen egiturek, % 12-14 hartzen duten bitartean, eta bateria-sistemek eta abionika-ekipoek % 8-12.
Zuntzabeirazko material konposatua
Beira-zuntzez indartutako plastikoak (GFRP), korrosioarekiko erresistentzia, tenperatura altu eta baxuko erresistentzia, erradiazioarekiko erresistentzia, suaren aurkako erresistentzia eta zahartzearen aurkako ezaugarriekin, zeregin garrantzitsua du drone bezalako altitude baxuko hegazkinen fabrikazioan. Material honen aplikazioak hegazkinaren pisua murrizten, zama handitzen, energia aurrezten eta kanpoko diseinu ederra lortzen laguntzen du. Hori dela eta, GFRP altitude baxuko ekonomiaren material nagusietako bat bihurtu da.
Altitude baxuko hegazkinen ekoizpen prozesuan, beira-zuntzezko oihala oso erabilia da egitura-osagai nagusiak fabrikatzeko, hala nola fuselajeak, hegoak eta isatsak. Bere arintasun ezaugarriek hegazkinaren gurutzaldi-eraginkortasuna hobetzen laguntzen dute eta egitura-indarra eta egonkortasun handiagoa ematen dute.
Uhin-iragazkortasun bikaina behar duten osagaietarako, hala nola radomoetarako eta kinetarako, beira-zuntzezko material konposatuak erabili ohi dira. Adibidez, altitude handiko distantzia luzeko UAVak eta AEBetako Aire Armadaren RQ-4 "Global Hawk" uavak karbono-zuntzezko material konposatuak erabiltzen dituzte hegoetarako, isatserako, motorraren konpartimenturako eta atzeko fuselajerako, eta radomoa eta kinetarako, berriz, beira-zuntzezko material konposatuez eginda daude seinaleen transmisio garbia bermatzeko.
Beira-zuntzezko oihala erabil daiteke hegazkinen karenak eta leihoak egiteko, eta horrek ez du hegazkinaren itxura eta edertasuna hobetzen bakarrik, baita bidaiaren erosotasuna ere. Era berean, sateliteen diseinuan, beira-zuntzezko oihala ere erabil daiteke eguzki-panel eta antenen kanpoko gainazalaren egitura eraikitzeko, eta horrela sateliteen itxura eta funtzionalitate-fidagarritasuna hobetzen ditu.
Aramida zuntzamaterial konposatua
Ezti-orratz bioniko natural baten egitura hexagonalarekin diseinatutako aramida paperezko ezti-orratz nukleo materiala oso errespetatua da bere erresistentzia espezifiko bikainagatik, zurruntasun espezifikoagatik eta egitura-egonkortasunagatik. Horrez gain, material honek soinu-isolamendu, bero-isolamendu eta suaren aurkako propietate onak ere baditu, eta errekuntzan sortzen den kea eta toxikotasuna oso baxuak dira. Ezaugarri horiei esker, espazio-aeroespazioaren eta abiadura handiko garraiobideen goi-mailako aplikazioetan lekua hartzen du.
Aramidazko paper-orratz-nukleo materialaren kostua handiagoa den arren, askotan goi-mailako ekipamenduetarako material arin gisa hautatzen da, hala nola hegazkinetarako, misiletarako eta sateliteetarako, batez ere banda zabaleko uhinen iragazkortasuna eta zurruntasun handia behar duten egitura-osagaiak fabrikatzeko.
Arintasunaren onurak
Fuselajeko egituraren material gako gisa, aramida paperak funtsezko zeregina du altitude baxuko hegazkin ekonomiko nagusietan, hala nola eVTOL, batez ere karbono-zuntzezko ezti-orratz geruza gisa.
Tripulaziorik gabeko aireko ibilgailuen arloan, Nomex ezti-orratz materiala (aramida papera) ere asko erabiltzen da, fuselajearen oskoletan, hegalaren azalean eta aurreko ertzean eta beste atal batzuetan erabiltzen da.
Bestesandwich material konposatuak
Altitude baxuko hegazkinetan, hala nola tripulatu gabeko aireontziak, fabrikazio prozesuan karbono-zuntza, beira-zuntza eta aramida-zuntza bezalako material indartuak erabiltzeaz gain, orratz-orratza, filma, apar-plastikoa eta apar-kola bezalako ogitarteko egitura-materialak ere asko erabiltzen dira.
Sandwich materialen aukeraketan, ohikoenak hauek dira: ezti-orratz sandwicha (paperezko ezti-orratza, Nomex ezti-orratza, etab.), egurrezko orratza (urkia, paulownia, pinua, tilua, etab.) eta apar-orratza (poliuretanoa, polibinil kloruroa, poliestireno aparra, etab.).
Apar-sandwich egitura asko erabili da UAV hegazkinen egituran, bere iragazgaitztasun eta flotagarritasun ezaugarriengatik eta hegalaren eta isats-hegalaren barne-egituraren barrunbeak osorik betetzeko gai izatearen abantaila teknologikoengatik.
Abiadura txikiko UAVak diseinatzerakoan, ezti-orratz sandwich egiturak erabili ohi dira erresistentzia-eskakizun txikiak, forma erregularrak, gainazal kurbatu handiak eta erraz kokatzen diren piezetarako, hala nola aurreko hegalaren egonkortze-gainazalak, isats bertikalaren egonkortze-gainazalak, hegalaren egonkortze-gainazalak, etab. Forma konplexuak eta gainazal kurbatu txikiak dituzten piezetarako, hala nola igogailuaren gainazalak, lema-gainazalak, aleroien lema-gainazalak, etab., aparrezko sandwich egiturak nahiago dira. Erresistentzia handiagoa behar duten sandwich egituretarako, egurrezko sandwich egiturak hauta daitezke. Erresistentzia handia eta zurruntasun handia behar dituzten piezetarako, hala nola fuselajearen azala, T habea, L habea, etab., laminatu egitura erabili ohi da. Osagai horien fabrikazioak aurreformazioa behar du, eta behar diren plano barruko zurruntasunaren, tolestura-erresistentziaren, tortsio-zurruntasunaren eta erresistentzia-eskakizunen arabera, hautatu zuntz indartu egokia, matrize-materiala, zuntz-edukia eta laminatua, eta diseinatu kokapen-angelu, geruza eta geruza-sekuentzia desberdinak, eta sendatu berotze-tenperatura eta presurizazio-presio desberdinen bidez.
Argitaratze data: 2024ko azaroaren 22a
