z jakich materiałów wykonane są samoloty (i dlaczego) – priorytety projektowania samolotu

większość ludzi zastanawia się w pewnym momencie, jak samoloty są w stanie latać, ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, z jakiego materiału wykonane są samoloty? Materiały użyte do produkcji samolotów, skrzydeł, ciała i skóry mają duże znaczenie, jeśli chodzi o ich niezawodność, a nauka o tych materiałach może być interesująca i zabawna.

z czego zbudowane są samoloty?

większość samolotów jest wykonana z tytanu, stali, aluminium i wielu innych materiałów, w tym kompozytów. Kompozyty mogą zawierać wiele różnych materiałów, zwykle w tym polimery, włókno węglowe i inne.

metale te są sztywne i mocne, a także odporne na korozję i lekkie. Są to doskonałe materiały do produkcji samolotów wszystkich typów.

dlaczego samoloty są wykonane z aluminium

ponieważ stal jest zbyt ciężka, aby mogła być używana sama, niektóre samoloty — w tym 787 Dreamliner firmy Boeing — używają dwa razy więcej aluminium niż stali w swoich samolotach.

niektórzy producenci dodają materiały takie jak aluminium do tytanu i innych stopów, ponieważ materiały te mogą być bardzo drogie w użyciu samodzielnie.

na przykład w samolocie Airbus A350 zastosowano stop aluminium-lit, a wiele kadłubów firmy Boeing jest wykonanych z materiałów zawierających różne polimery.

wszystkie materiały mają swoje plusy i minusy

ponieważ każdy materiał ma swoje zalety i wady, wiele samolotów jest w rzeczywistości produkowanych przy użyciu wielu rodzajów materiałów lotniczych.

na przykład wiele samolotów Airbus i Boeing jest wykonanych z co najmniej 50% materiału kompozytowego, podczas gdy firma Rolls Royce PLC, która produkuje silniki lotnicze, wykorzystuje kompozyty wykonane z materiałów takich jak ceramika i Tworzywa sztuczne.

Różne materiały mają różne mocne i słabe strony. W praktyce oznacza to, że samolot będzie wykonany z ogromnej liczby różnych materiałów na części, takie jak skrzydła, kadłub, ciało i skóra.

jak widać, linie lotnicze nie muszą zadowolić się tylko jednym rodzajem materiału, ponieważ istnieje wiele materiałów dostępnych do użycia, co oznacza bezpieczny i łatwy w locie samolot, który jest również niezawodny.

oszczędność wagi jest priorytetem

oczywiście, zwykle używane materiały lotnicze składają się zarówno z lekkich, jak i ciężkich elementów, głównie dlatego, że samolot musi latać i dlatego nie może być wykonany z metali superciężkich. W szczególności należy ograniczyć wagę ciała do minimum.

większość samolotów ma również ramy wykonane z lekkiego aluminium i / lub materiałów kompozytowych, które często zawierają wzmocnione węglem tworzywo sztuczne lub CREP.

zasadniczo większość starszych samolotów komercyjnych jest wykonana głównie z aluminium, a większość nowszych samolotów używa obecnie materiałów kompozytowych. Samoloty wojskowe mogą używać lekkiego stopu, takiego jak Tytan.

priorytety projektowe zależą od przeznaczenia samolotu

ponadto, cel samolotu przechodzi długą drogę w decyzji producentów o użyciu określonego rodzaju metalu, zwłaszcza metalu stosowanego w ramie i korpusie samolotu.

jeśli chodzi o pozostałe części samolotu, tłok silnika jest zwykle wykonany ze stali, podczas gdy wiele innych głównych części jest wykonanych ze stopów aluminium. Sam silnik zwykle składa się z połączenia stali, aluminium i stopów tytanu.

w rozwoju samolotu inżynierowie odgrywają dużą rolę, ponieważ to oni wydają zalecenia dotyczące odpowiednich materiałów lotniczych dla danego samolotu.

rozmiar, cel i inne aspekty samolotu pomagają im określić, które materiały mają być użyte, ponieważ jest to jedyny sposób, aby zagwarantować, że samolot będzie dobrze zbudowany i niezawodny.

A Co Z Mniejszymi Samolotami?

oczywiście mówimy głównie o dużych samolotach komercyjnych, ale co z innymi typami samolotów? Co ciekawe, najwcześniejsze samoloty rzadko były wykonywane z materiałów takich jak stal i aluminium.

w rzeczywistości Bracia Wright użyli kombinacji drewna — głównie jesionu i świerku — do stworzenia pierwszego samolotu i użyli tkaniny muślinowej do pokrycia go po zakończeniu budowy.

pierwszy samolot pasażerski, Ford Tri-Motor, został wykonany z aluminium pod koniec lat 20., tak samo jak dzisiejszy Boeing 747. Najszybszy samolot z napędem odrzutowym, Lockheed SR71 Blackbird, jest wykonany z tytanu.

jeszcze więcej powodów, dla których tytan jest dodawany do stali w produkcji samolotów, to:

• jest prawie tak mocny jak stal.
• jest odporny na ciepło.
• jest odporny na korozję.
• jest to metal średniej wagi.

ponadto samoloty, które przychodzą w zestawach dla laików i które piloci sami składają, są dostępne w wielu sklepach internetowych.

te samoloty mogą być wykonane z drewna, w tym daglezji i świerku Sitka, drewnianych połączeń ze sklejkowymi klinami i tkaniny lotniczej, która jest zwykle rodzajem poliestru, którą samolot jest pokryty po zbudowaniu.

oczywiście mniejsze samoloty, takie jak rodzaje samolotów tulejowych, mogą być również zbudowane z innych materiałów lotniczych, w tym drewna/materiałów kompozytowych i metalu. Niektóre z tych samolotów to Bowers Fly Baby, Pietenpol Air Camper, ison miniMax, pik-26 i seria kr.

materiał kompozytowy stosowany w tych małych płaszczyznach zwykle składa się z tkaniny z włókna szklanego lub włókna węglowego lub plastiku strukturalnego, takiego jak winyloestr lub żywica epoksydowa.

w rzeczywistości istnieją dwa główne rodzaje materiałów kompozytowych stosowanych w tych typach płaszczyzn: formowany kompozyt, w którym części płaskie są zakrzywione i uformowane w formach, i bez formy, w którym są formowane z pianki, a następnie pokryte włóknem węglowym lub włóknem szklanym.

• Top 6 najprostszych samolotów do latania
• 9 najstarszych komercyjnych samolotów pasażerskich w służbie
• Top 11 najdroższych Samolotów myśliwskich