Почему авиакосмическая отрасль считает пластики идеальным материалом для снижения веса и коррозионной стойкости

Без пластиков коммерческие авиаперевозки стоили бы значительно дороже, а военная авиация потеряла бы жизненно важные стелс и выносливость. С 1970 года использование пластиков в авиакосмике увеличено в четыре раза. Внутренние компоненты — багажные полки, навигационные и двигательные части, структурные элементы — теперь регулярно делают из передовых полимеров. Военные реактивные самолеты также выигрывают: меньший вес увеличивает дальность и улучшает радаровую невидимость.

Пластики предлагают несколько преимуществ над традиционными металлическими сплавами:

1. Легкость — многие пластиковые детали до десяти раз легче металлических аналогов. Снижение веса на один фунт может сэкономить около $1000 топлива за жизнь самолета.
2. Экономичность производства — литье под давлением, экструзия и 3D-печать позволяют массовое производство при меньших затратах.
3. Коррозионная стойкость — большинство полимеров хорошо работают в химически агрессивных средах, исключая коррозионное обслуживание.
4. Превосходная ударная стойкость — прозрачные пластики часто превосходят стекло по вязкости, повышая безопасность пассажиров.

Хотя пластики были разработаны в конце 1800-х и широко использовались в 1930-х, только Вторая мировая заставила авиаинженеров заменять каучук и металл полимерами. Ранние применения включали подкладки топливных баков и корпуса компонентов. Последующие достижения привели к высокопроизводительным материалам, теперь находящимся в каждом кокпите и крыле.

1) Полиэфирэфиркетон (PEEK)

PEEK, продаваемый как PEEK™ (полиэфирэфиркетон), — полукристалличный полимер, известный исключительной механической прочностью, устойчивостью к ползучести, низкой горючестью и радиационной толерантностью. С рабочим диапазоном до 450 °F (232 °C) он процветает в экстремальных температурах и вакууме, делая его идеальным для седлов клапанов, шестерен насосов и других высоконапряженных компонентов.

2) Термореактовый полиимид

Термореактовые полиимиды, такие как MELDIN® 7001, сочетают высокую механическую прочность с отличной химической стойкостью. Легче металла и крепче керамики, они идеальны для электрических стойков, изоляторов и шайб-натяжителей с резьбой.

3) Полиамидимид (PAI)

PAI, продаваемый под брендом Torlon®, сохраняет прочность до 500 °F (260 °C) и предлагает радиационную стойкость, антипиренность и нулевую дымобилообразование. Эти черты делают PAI предпочтительной заменой для многих металлических деталей в авиасистемах.

4) Полихлортрифторэтилен (PCTFE)

PCTFE — фтоruhимический полимер, балансирующий механическую робастность, огне- и химическую стойкость и минимальное водопоглощение. С рабочим окном от –400 °F до +400 °F он процветает в коррозионных или высокогорных средах.

5) Политетрафторэтилен (PTFE)

PTFE, или Тефлон®, — отличный электрический изолятор с низкой горючестью и высокой разрывной прочностью, сохраняющий производительность в авиаусловиях. Широко используется для изоляции авиационной проводки и кабелей.

Заключение

В современном ландшафте высоких цен на топливо авиалинии требуют все более легких самолетов для поддержания конкурентных цен на билеты. Пластики — легкие, термически стабильные, коррозионно-стойкие — предлагают убедительную альтернативу металлическим сплавам и каучуку. Будущее может даже принести самолеты с пластиковыми крыльями и хвостами.

Упустил ли я важный материал или применение в авиакосмической отрасли? Дайте знать в комментариях ниже.

Ищете больше информации об этих пластиках? Скачайте наш бесплатный гайд!