Почему авиакосмическая промышленность любит пластиковые материалы

Коммерческие полеты будут намного дороже, а современные боевые самолеты будут представлять меньше угроза врагу без пластиковых материалов. С 1970 года использование аэрокосмической пластмассы увеличилось в четыре раза. Компоненты интерьера (например, багажные отсеки), компоненты для функций навигации и движения, а также структурные элементы могут быть изготовлены из пластиковых компонентов. Военные самолеты также выигрывают от использования пластмасс. Они делают самолет легче, что увеличивает дальность полета и помогает избежать обнаружения радаром.

Пластмассы имеют несколько преимуществ по сравнению с металлическими сплавами, традиционно используемыми в аэрокосмической промышленности:

1) Они легкие. Некоторые пластиковые компоненты могут быть в десять раз легче своих металлических. На каждый фунт веса, сниженный на самолете, экономится 1000 долларов на топливе в течение всего срока службы самолета.

2) Пластмассы, как правило, можно производить экономично.

3) Они не подвержены коррозии. Многие пластмассы хорошо себя чувствуют в химически агрессивных средах.

4) Прозрачный пластик более устойчив к ударам, чем стекло, что повышает безопасность.

Хотя пластиковые материалы были разработаны в конце 1800-х годов и получили широкое распространение в 1930-х годах, пластмассовые компоненты впервые были установлены в самолетах только во время Второй мировой войны. Из-за нехватки многих промышленных материалов во время войны инженеры сначала обратились к пластмассам для замены резиновых компонентов в самолетах. Одним из первых применений пластмассовых деталей в аэрокосмической отрасли было покрытие топливных баков. В конце концов были разработаны пластики с высокими эксплуатационными характеристиками. Многие из них сегодня используются во всех частях самолетов и вертолетов. Некоторые распространенные пластмассы и их потенциальное применение обсуждаются ниже.

1) Полиэфирэфиркетон (PEEK)

Полиэфирэфиркетон, продаваемый под торговой маркой PEEK ™, представляет собой полукристаллический органический полимер. Он демонстрирует превосходные механические и термические свойства, включая сопротивление ползучести и низкую воспламеняемость. PEEK также может выдерживать большие дозы радиации. Он обладает отличной стойкостью к гидролизу, что означает, что он может подвергаться воздействию воды и пара под высоким давлением без разрушения. Рабочая температура PEEK ™ достигает 450 ° F. Сочетание свойств и большого рабочего диапазона температур делает его предпочтительным продуктом в аэрокосмической промышленности, особенно в условиях, когда он может подвергаться воздействию низких температур и атмосферных частиц. Общие области применения включают седла клапанов и шестерни насосов.

2) Термореактивный полиимид

Один класс термореактивных полиимидов, продаваемых под торговой маркой MELDIN® 7001, обладает превосходными механическими свойствами и высокой стойкостью к химическим веществам. Обладая более высокой пластичностью, чем керамика, и меньшим весом, чем металлические сплавы, он является отличным выбором для различных структурных применений в аэрокосмической промышленности. Примеры возможных применений включают электрические стойки (прокладки) и изоляторы для резьбовых гаек и других компонентов.

3) Полиамидимид (PAI)

PAI, продаваемый под торговой маркой Torlon®, обладает высокой механической прочностью, которую он сохраняет до 500 ° F. PAI устойчив к радиации и воздействию большинства химикатов при комнатной температуре, является негорючим и не выделяет дым при горении. Благодаря всем этим свойствам PAI часто используется в качестве заменителя многих металлических компонентов в аэрокосмической промышленности.

4) Полихлортрифторэтилен (ПХТФЭ)

PCTFE - это фторсодержащий пластик с оптимальным сочетанием физических свойств, механических свойств, огнестойкости и химической стойкости, а также очень низкого влагопоглощения. Он также имеет отличные электрические свойства и широкий диапазон температур от -400 ° F до +400 ° F. Эти свойства делают PCTFE отличным материалом для компонентов, которые используются вне помещений или в агрессивных средах.

5) Политетрафторэтилен (ПТФЭ)

ПТФЭ или тефлон - это фторуглеродный полимер. Это электроизолятор, он имеет низкую воспламеняемость, высокое сопротивление разрыву и сохраняет свои свойства в условиях авиакосмической промышленности. ПТФЭ - отличный материал для изоляции множества проводов и кабелей в самолетах.

Заключение

В современной экономике высокая стоимость топлива и стремление к снижению цен на билеты заставляют авиакомпании покупать как можно более легкие самолеты. Обладая легким весом и устойчивостью к высоким температурам и коррозионным материалам, пластмассы являются отличным выбором для замены компонентов, которые раньше изготавливались из металлических сплавов или резины. В ближайшие десятилетия предвидятся самолеты с пластиковыми крыльями и оперением.

Пропустил ли я важный материал или применение в аэрокосмической отрасли? Дайте мне знать в разделе комментариев ниже.

Ищете дополнительную информацию об этих пластиках? Загрузите наше бесплатное руководство!