Bahan komposit telah menjadi bahan yang ideal untuk pembuatan pesawat altitud rendah kerana ringan, kekuatan tinggi, rintangan kakisan dan keplastikan. Dalam era ekonomi altitud rendah ini yang mengejar kecekapan, hayat bateri dan perlindungan alam sekitar, penggunaan bahan komposit bukan sahaja mempengaruhi prestasi dan keselamatan pesawat, tetapi juga merupakan kunci untuk mempromosikan pembangunan keseluruhan industri.
Serat karbonbahan komposit
Kerana ringan, kekuatan tinggi, rintangan kakisan dan ciri-ciri lain, gentian karbon telah menjadi bahan yang ideal untuk pembuatan pesawat altitud rendah. Ia bukan sahaja dapat mengurangkan berat pesawat, tetapi juga meningkatkan prestasi dan faedah ekonomi, dan menjadi pengganti yang berkesan untuk bahan logam tradisional. Lebih daripada 90% bahan komposit dalam skycar adalah gentian karbon, dan baki kira-kira 10% adalah gentian kaca. Dalam pesawat eVTOL, gentian karbon digunakan secara meluas dalam komponen struktur dan sistem pendorong, menyumbang kira-kira 75-80%, manakala aplikasi dalaman seperti rasuk dan struktur tempat duduk menyumbang 12-14%, dan sistem bateri dan peralatan avionik menyumbang 8-12%.
Seratbahan komposit kaca
Plastik bertetulang gentian kaca (GFRP), dengan ciri-ciri rintangan kakisan, rintangan suhu tinggi dan rendah, rintangan sinaran, kalis api dan anti-penuaan, memainkan peranan penting dalam pembuatan pesawat altitud rendah seperti dron. Penggunaan bahan ini membantu mengurangkan berat pesawat, meningkatkan muatan, menjimatkan tenaga dan mencapai reka bentuk luaran yang cantik. Oleh itu, GFRP telah menjadi salah satu bahan utama dalam ekonomi altitud rendah.
Dalam proses pengeluaran pesawat altitud rendah, kain gentian kaca digunakan secara meluas dalam pembuatan komponen struktur utama seperti kerangka pesawat, sayap dan ekor. Ciri-ciri ringannya membantu meningkatkan kecekapan pelayaran pesawat dan memberikan kekuatan dan kestabilan struktur yang lebih kukuh.
Bagi komponen yang memerlukan kebolehtelapan gelombang yang sangat baik, seperti radom dan fairing, bahan komposit gentian kaca biasanya digunakan. Contohnya, UAV jarak jauh altitud tinggi dan UAV RQ-4 “Global Hawk” Tentera Udara AS menggunakan bahan komposit gentian karbon untuk sayap, ekor, ruang enjin dan fiuslaj belakangnya, manakala radom dan fairing diperbuat daripada bahan komposit gentian kaca untuk memastikan penghantaran isyarat yang jelas.
Kain gentian kaca boleh digunakan untuk membuat fairing dan tingkap pesawat, yang bukan sahaja meningkatkan penampilan dan keindahan pesawat, tetapi juga meningkatkan keselesaan perjalanan. Begitu juga, dalam reka bentuk satelit, kain gentian kaca juga boleh digunakan untuk membina struktur permukaan luar panel solar dan antena, sekali gus meningkatkan penampilan dan kebolehpercayaan fungsi satelit.
Serat aramidbahan komposit
Bahan teras sarang lebah kertas aramid yang direka bentuk dengan struktur heksagon sarang lebah semula jadi bionik sangat dihormati kerana kekuatan spesifiknya yang sangat baik, kekakuan spesifik dan kestabilan struktur. Di samping itu, bahan ini juga mempunyai penebat bunyi, penebat haba dan sifat kalis api yang baik, dan asap serta ketoksikan yang dihasilkan semasa pembakaran adalah sangat rendah. Ciri-ciri ini menjadikannya menduduki tempat dalam aplikasi aeroangkasa dan pengangkutan berkelajuan tinggi yang canggih.
Walaupun kos bahan teras sarang lebah kertas aramid lebih tinggi, ia sering dipilih sebagai bahan ringan utama untuk peralatan mewah seperti pesawat, peluru berpandu dan satelit, terutamanya dalam pembuatan komponen struktur yang memerlukan kebolehtelapan gelombang jalur lebar dan ketegaran yang tinggi.
Faedah ringan
Sebagai bahan struktur fiuslaj utama, kertas aramid memainkan peranan penting dalam pesawat ekonomi altitud rendah utama seperti eVTOL, terutamanya sebagai lapisan sandwic sarang lebah gentian karbon.
Dalam bidang kenderaan udara tanpa pemandu, bahan sarang lebah Nomex (kertas aramid) juga digunakan secara meluas, ia digunakan dalam cangkerang fiuslaj, kulit sayap dan bahagian hadapan serta bahagian lain.
Lain-lainbahan komposit sandwic
Pesawat altitud rendah, seperti kenderaan udara tanpa pemandu, selain menggunakan bahan bertetulang seperti gentian karbon, gentian kaca dan gentian aramid dalam proses pembuatan, bahan struktur sandwic seperti sarang lebah, filem, plastik buih dan gam buih juga digunakan secara meluas.
Dalam pemilihan bahan sandwic, yang biasa digunakan ialah sandwic sarang lebah (seperti sarang lebah kertas, sarang lebah Nomex, dll.), sandwic kayu (seperti birch, paulownia, pain, basswood, dll.) dan sandwic buih (seperti poliuretana, polivinil klorida, buih polistirena, dll.).
Struktur sandwic busa telah digunakan secara meluas dalam struktur kerangka pesawat UAV kerana ciri-ciri kalis air dan terapungnya serta kelebihan teknologi yang dapat mengisi rongga struktur dalaman sayap dan ekor secara keseluruhan.
Apabila mereka bentuk UAV berkelajuan rendah, struktur sandwic sarang lebah biasanya digunakan untuk bahagian-bahagian yang mempunyai keperluan kekuatan rendah, bentuk sekata, permukaan melengkung yang besar dan mudah disusun atur, seperti permukaan penstabilan sayap hadapan, permukaan penstabilan ekor menegak, permukaan penstabilan sayap, dan sebagainya. Bagi bahagian-bahagian yang mempunyai bentuk kompleks dan permukaan melengkung kecil, seperti permukaan lif, permukaan kemudi, permukaan kemudi aileron, dan sebagainya, struktur sandwic busa adalah lebih diutamakan. Bagi struktur sandwic yang memerlukan kekuatan yang lebih tinggi, struktur sandwic kayu boleh dipilih. Bagi bahagian-bahagian yang memerlukan kekuatan tinggi dan kekakuan tinggi, seperti kulit fiuslaj, rasuk-T, rasuk-L, dan sebagainya, struktur lamina biasanya digunakan. Pembuatan komponen ini memerlukan pra-pembentukan, dan mengikut keperluan kekakuan dalam satah, kekuatan lenturan, kekakuan kilasan dan kekuatan, pilih gentian bertetulang, bahan matriks, kandungan gentian dan lamina yang sesuai, dan reka bentuk sudut peletakan, lapisan dan urutan lapisan yang berbeza, dan pengawetan melalui suhu pemanasan dan tekanan tekanan yang berbeza.
Masa siaran: 22 Nov-2024
