Как углеродное волокно меняет авиацию

08.09.18
Как углеродное волокно меняет авиацию
Самые первые летательные аппараты были сконструированы из дерева и холста. Сегодня большинство воздушных суден состоят из алюминия. Это проверенный и испытанный материал, но из-за своей прочности и веса имеет ряд ограничений.
 
Поэтому, чтобы позволить самолетам летать дальше и дольше, конструкторы Boeing должны были рассмотреть другие материалы, чтобы совершить следующий большой скачок в авиации.
 
Именно поэтому Boeing использовал углеродное волокно – легкий и невероятно прочный композитный материал, состоящий из тонких нитей, образованных атомами углерода.
 
Особенности углеродного волокна
 

Авиационные разработчики стремятся сделать самолеты максимально легкими и эффективными. Чем легче самолет, тем меньше топлива он использует и тем дольше он сможет летать.
 
Но самолеты также должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать все погодные условия: от штормов с градом, до сильных ветров. От регулировки этого баланса при разработке воздушных суден зависит, как далеко они могут летать на протяжении десятилетий.
 
Углеродное волокно совершило революцию в производстве самолетов, потому что оно в пять раз прочнее стали и легче его наполовину. В конструкции Boeing 787 используется углеродное волокно для повышения эффективности, снижения веса и технического обслуживания (поскольку углеродное волокно не подвержено коррозии, то есть не ржавеет).
 
Все это означает, что Dreamliner, например, может летать без пересадок, совершая самые длинные в мире рейсы. С другой стороны - более экономичные двигатели.


Каждая лопасть двигателя изготовлена из углеродного волокна с титановыми кромками
 

Углеродное волокно также делает возможным совершить другие конструктивные изменения.  Чтобы создать иллюминаторы самолета немного больших размеров, чем они существуют, с  традиционными материалами потребуется много дополнительного подкрепления под обшивкой для структурной целостности фюзеляжа. И это добавит вес. Поскольку углеродное волокно намного прочнее, окна Dreamliner можно сделать больше без ограничения веса.
 
Прочность углеродного волокна также позволит улучшить атмосферу в салоне благодаря более влажному воздуху внутри самолета. Это, в свою очередь, облегчит перелет пассажирам, для которых уменьшится чувство высыхания после долгого полета.
 

Иллюминаторы на Boeing 787 увеличились до 70%, и, по словам разработчиков, теперь у каждого на Dreamliner есть место у окна.
 
Углеродное волокно также известно как композитный материал, а Dreamliner состоит на 50% из композитов. Использование более легкого материала означает, что авиалайнер эффективнее, чем другие самолеты такого размера.