La forza della fibra di carbonio è così alta, perché i getti da combattimento usano la lega anziché la fibra di carbonio?

August 09, 2023

La forza della fibra di carbonio è così alta, perché i getti da combattimento usano la lega anziché la fibra di carbonio?

Come tutti sappiamo, la fibra di carbonio ha molti vantaggi. Uno dei vantaggi più importanti è che il peso è più leggero mantenendo una buona durezza. Quindi la domanda è: perché non scegliere la lega di alluminio? La cosa più importante è correlata ai requisiti di tenacità e temperatura.

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1) Requisiti di durezza

L'aeromobile è soggetto al rischio di impatto durante il volo. Se utilizziamo la fibra di carbonio per creare parti come le ali con un'area più ampia, una vasta area di materiale è soggetta a decomposizione e frattura dopo un impatto ad alta velocità e le conseguenze sono devastanti. In questo momento, dobbiamo abbandonare la fibra di carbonio più leggera e più rigida perché è più fragile; E scegli un materiale meno fragile, come la lega di alluminio con una migliore tenacia. Tuttavia, l'uso di materiali in fibra di carbonio per parti con aree più piccole e rischi di collisione più bassi, come la coda e il radome, può ridurre significativamente il peso dell'aeromobile e causare ulteriori rischi.

2) Requisiti di temperatura

La velocità dei getti da combattimento è generalmente superiore a quella degli aerei civili e anche la domanda di velocità variabile in un breve periodo di tempo è significativamente superiore a quest'ultima. Parti di grandi aree come ali e corpo genereranno temperature estremamente elevate quando l'attrito con l'aria durante il volo. Secondo i dati dell'esercito statunitense F22, la temperatura operativa massima della superficie dell'ala è compresa tra 230-250 gradi Celsius. Tuttavia, i materiali compositi in fibra di carbonio utilizzati nella produzione industriale non hanno un punto di fusione così elevato, poiché il materiale di resina utilizzato come materiale di base non è troppo resistente alla temperatura. La maggior parte delle fibre di carbonio sul mercato ha una temperatura massima di 180 gradi Celsius. Poiché il processo e il costo della lavorazione dei materiali compositi resistenti ad alta temperatura sono estremamente elevati, è molto ragionevole utilizzare materiali in lega di alluminio maturi.

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