在人類已學(xué)會用于技術(shù)目的的很多元素中,碳是最緊張的元素。
從字面上看,這就是生活的悉數(shù)。因此,碳基生物學(xué),工業(yè)和經(jīng)濟(jì)仍然依靠燃料。而且,在二十一世紀(jì)初期的幾十年中,碳纖維的出現(xiàn)對航空航天工業(yè)產(chǎn)生了革命性的影響。
碳纖維具有偉大的拉伸強(qiáng)度,重量輕且用途廣泛。以下是在航空航天組裝中使用碳纖維的很多風(fēng)趣體例中的幾種。
1.太空探測器
星際空間探測器的設(shè)計和建造是航天工程的精英前鋒。
這是碳纖維在高級航空航天裝置上應(yīng)用的緊張領(lǐng)域之一。碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度、耐用性和輕質(zhì)使其特別很是適合星際探索。
例如,ESA的Rosalind Franklin(前ExoMars)月球車就采用了復(fù)雜的碳纖維底盤。帕克太陽探測器的義務(wù)是研究太陽,由一個先輩的碳纖維防護(hù)罩珍愛。
2.空中出租車
幾十年來,遨游飛翔汽車一向是航空航天制造業(yè)的夢想。
這一夢想遲遲未能實(shí)現(xiàn),很大程度上是由于技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于人們的愿望。設(shè)計十拿九穩(wěn)的垂直起降技術(shù)并非易事,因此必要先輩的復(fù)合材料。
碳纖維特別很是適合此要求,由于它特別很是適合組裝堅固,輕巧的空中出租車。
3.先輩的商用飛機(jī)
碳纖維復(fù)合材料被用于制造通俗商用飛機(jī)
波音787夢幻客機(jī)以及空中客車A350 XWB都率先采用了這種新的飛機(jī)組裝體例。碳纖維結(jié)實(shí),比鋁輕,可模制成任何所需的外形,因此可以使新飛機(jī)的制造發(fā)生革命性的轉(zhuǎn)變。
4.私人飛機(jī)
私人休閑飛機(jī)的制造商也正在使用先輩的碳纖維材料。
例如,麗莎飛機(jī)公司在其AKOYA水上飛機(jī)的設(shè)計中就采用了碳纖維復(fù)合材料,這是 一款精巧的飛機(jī),其目標(biāo)重量僅為400kg。
5. 3D打印零件
航空航天組件中碳纖維的瑕玷之一是制造過程中的成本和難度。
但是增材制造(即3D打印)的新進(jìn)展為這種奇妙材料在航空航天工業(yè)中廣泛應(yīng)用提供了可能性。最終,目標(biāo)是降低成本并在敏捷發(fā)展的私人太空競賽中充分行使碳纖維材料。
碳纖維:航空航天組裝的將來
碳纖維具有很多杰出的性能,處于航空航天應(yīng)用的最前沿。在以輕便材料為主導(dǎo)的領(lǐng)域,碳纖維復(fù)合材料的確擁有特別很是光明的前景。
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