Колика је просечна густина материјала који се користе у савременом авиону? Шта год да је, смањење просечне густине је огромно од тада Браћа Рајт полетео први практични авион. Погон за смањењем тежине у авионима је агресиван и непрекидан и убрзава се брзо растућим ценама горива. Овај погон смањује специфичне трошкове горива, побољшава једнаџбу распона / корисног оптерећења и помаже животној средини. Композити играју главну улогу у модерним авионима и Боеинг Дреамлинер није изузетак у одржавању опадајуће тежине.
Композити и смањење тежине
Доуглас ДЦ3 (датира из 1936.) имао је тежину полетања око 25.200 фунти, а путнички додатак око 25. Са максималним распоном корисног оптерећења од 350 миља, то износи око 3 килограма по путничкој миљи. Тежина полетања Боеинг Дреамлинер-а износи 550.000 фунти и превози 290 путника. Са потпуно напуњеним дометом преко 8000 миља, то је отприлике килограм по путничкој миљи - 1100% бољи!
Млазни мотори, бољи дизајн, технологија уштеде на тежини као што је летење жицом - сви су допринели квантном скоку - али
композити имали велику улогу. Користе се у ваздушном оквиру Дреамлинер, моторима и многим другим компонентама.Употреба композита у Дреамлинер Аирфраме-у
Дреамлинер има ваздушни оквир који садржи скоро 50% угљенично влакно ојачана пластика и други композити. Овај приступ нуди уштеду на тежини у просеку 20% у поређењу с конвенционалнијим (и застарелим) алуминијум дизајна.
Композити у систему имају и предности одржавања. Обично поправљени захват може да захтева 24 или више сати застоја авиона, али Боеинг је развио нову линију могућности поправке одржавања за коју је потребно мање од сат времена. Ова брза техника нуди могућност привремених поправки и брзог заокрета, док би таква мања оштећења могла приземљити алуминијумски авион. То је интригантна перспектива.
Фуселаге је направљен у цевастим сегментима који су затим спојени током завршне монтаже. Каже се да употреба композита штеди 50 000 заковица по авиону. Свако мјесто заковице требало би провјерити одржавање као потенцијално мјесто квара. А то су само заковице!
Композити у моторима
Дреамлинер има ГЕ (ГЕнк-1Б) и Роллс Роице (Трент 1000) опције мотора, а оба користе композите изузетно. Нацеллес (улазни и вентилаторски поклопац) је очигледан кандидат за композите. Међутим, композити се чак користе у лопатицама вентилатора ГЕ мотора. Технологија сечива изузетно је напредовала још од дана Роллс-Роице РБ211. Рана технологија банкротирала је компанију 1971. године када лопатице вентилатора од карбонских влакана Хифил нису успеле у тестирању на птицама.
Генерал Елецтриц је водио пут технологијом композитних оштрица вентилатора од титанијума од 1995. године. У електрани Дреамлинер композити се користе у првих 5 степени седмостепене турбине ниског притиска.
Више о мањој тежини
Шта је са неким бројевима? Кућиште вентилатора мале тежине електране ГЕ смањује тежину авиона за 1200 фунти (више од ½ тоне). Футрола је ојачана плетеницом од карбонских влакана. То је само уштеда на тежини вентилатора и важан је показатељ чврстоће / тежине предности композита. То је зато што кућиште вентилатора мора садржавати сав отпад у случају квара вентилатора. Ако неће садржавати нечистоће, онда мотор не може бити сертификован за лет.
Тежина уштеда у лопатицама турбинске лопатице такође штеди тежину у потребном кућишту за задржавање и на роторима. Ово увећава уштеду и побољшава однос снаге / тежине.
Укупно сваки Дреамлинер садржи око 70.000 фунти (33 тоне) пластике ојачане угљеним влакнима - од чега је око 45.000 (20 тона) килограма угљенична влакна.
Закључак
Рани проблеми дизајнирања и производње примене композита у авионима су сада превазиђени. Дреамлинер је на врхунцу ефикасности горива у авиону, минимизиран је утицај на животну средину и безбедност. С смањеним бројем компоненти, нижим нивоима провјере одржавања и већим временом проласка, трошкови подршке значајно се смањују за авиопревознике.
Од ножева вентилатора до фузела, крила до купаонице, ефикасност Дреамлинер-а била би немогућа без напредних композита.