Bħala teknoloġija ta 'materjal ġdid, il-materjal kompost intuża ħafna fl-ajruplani militari.
Fis-snin sittin,materjali komposti rinfurzati bil-fibra tal-ħġieġ l-ewwel bdew jintużaw fil-fairing tal-ajruplani, flaperon. F'dan iż-żmien, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjali komposti huma relattivament baxxi, u l-partijiet tal-inġenji tal-ajru magħmulin minn materjali komposti huma żgħar fid-daqs u fil-livell tal-forza.
Fl-aħħar tas-sittinijiet,komposti tal-fibra tal-boron/epoxy bdew jintużaw fi strutturi tal-inġenji tal-ajru. Pereżempju, l-F-14 beda japplika komposti tar-reżina epoxy rinfurzata bil-fibra tal-boron għad-denb ċatt fl-1971.
F'nofs-1970s,materjal kompost ta 'prestazzjoni għolja b'fibra tal-karbonju hekk kif twieled it-tisħiħ, li fetaħ l-applikazzjoni fuq skala kbira ta' materjali komposti fl-ajruplani. Komposti rinfurzati bil-fibra tal-karbonju b'saħħa speċifika għolja eċċellenti, modulu speċifiku għoli, reżistenza għall-korrużjoni u reżistenza għall-għeja huma adattati ħafna għar-rekwiżiti tat-tagħmir tal-avjazzjoni. Materjali komposti rinfurzati bil-fibra tal-karbonju jintużaw gradwalment fid-denb vertikali u denb ċatt ta 'ajruplani militari b'forzi kbar u daqsijiet kbar, bħad-denb kompost u denb vertikali ta' F-15, F-16, Mig{ {5}}, Mirage 2000, F/A-18 u ajruplani oħra. Sa mis-snin sebgħin, ix-xewk tad-denb tal-inġenji tal-ajru militari barranin kollha użaw materjali komposti. Id-denb ċatt u d-denb vertikali magħmulin minn materjali komposti ġeneralment jammontaw għal 5 fil-mija -7 fil-mija tal-piż strutturali totali tal-inġenju tal-ajru.
Wara li l-pinna tad-denb daħlet fl-era tal-materjal kompost,l-applikazzjoni ta 'materjali komposti bdiet tiżviluppa għall-ġwienaħ, fuselage u komponenti ewlenin oħra ta' ajruplani militari b'forzi strutturali kbar u daqsijiet kbar. McDonnell Douglas kien il-pijunier tal-ġwienaħ kompost F/A-18 fl-1976 u daħal fis-servizz fl-1982, u żied l-użu kompost għal 13 fil-mija. Minn dakinhar, il-ġwienaħ tal-ajruplani militari żviluppati minn diversi pajjiżi huma kważi kollha magħmula minn materjali komposti. Pereżempju, AV-8B, B-2, F/A-22, F/A-18E/F, F-35 tal-Istati Uniti, Rafale ta' Franza, JAS-39 tal-Isvezja, Typhoon żviluppat b'mod konġunt minn erba' pajjiżi Ewropej, S-37 tar-Russja, eċċ.
Bhalissa,l-ammont ta' materjali komposti fl-ajruplani militari avvanzati fid-dinja jammonta għal 20 fil-mija -50 fil-mija tal-piż tal-istruttura kollha tal-inġenju tal-ajru. Il-partijiet ewlenin tal-materjali komposti jinkludu fairing, denb ċatt, denb vertikali, kaxxa denb ċatt, ġwienaħ, fuselage ta 'quddiem u l-bqija. Jekk materjali komposti jiffurmaw madwar 50 fil-mija tal-piż totali tal-inġenju tal-ajru, allura ħafna mill-partijiet strutturali tal-inġenju tal-ajru huma magħmula minn materjali komposti, bħall-bomber stealth B-2.
Fl-2020,il-proporzjon tad-domanda tal-fibra tal-karbonju fil-qasam aerospazjali mad-domanda tal-fibra tal-karbonju fil-qasam tal-ajruspazju huwa 1.80 fil-mija. Il-bażi tad-domanda hija żgħira, iżda d-domanda ta 'prestazzjoni għolja hija b'saħħitha, u l-applikazzjoni tintuża ħafna. Fl-istess ħin, bl-iżvilupp mgħaġġel tal-armi strateġiċi fuq medda twila taċ-Ċina, huwa mistenni li jespandi l-proporzjon ta 'applikazzjoni ta' komposti tal-fibra tal-karbonju.
Stealth li jassorbi l-mewġ:fibra tal-karbonju ordinarja hija riflettur ta 'mewġ elettromanjetiku, u m'għandhiex funzjoni li tassorbi l-mewġ, permezz tal-modifika tal-wiċċ tal-fibra tal-karbonju (bħal kisi tan-nikil, miksi b'kisja tal-karbur tas-silikon, eċċ.), L-iżvilupp ta 'fibra tal-karbonju ġdida ( bħal fibra tal-karbonju ta 'sezzjoni speċjali, fibra tal-karbonju spirali, fibra tal-karbonju poruża, nanotubi tal-karbonju, eċċ.), jistgħu jtejbu b'mod sinifikanti l-prestazzjoni elettromanjetika tiegħu.
Fibra tal-karbonju speċjali tintuża biex tagħmel inġenji tal-ajru stealth, bħall-bomber stealth B-2, li l-fuselage kollu tiegħu huwa magħmul minn kompost tal-fibra tal-karbonju ħlief għall-kompost tat-titanju fir-raġġ prinċipali u l-kompartiment tal-magna. L-ammont ta 'CFRP użat mill-ġlied stealth Amerikan F-22 huwa sa 24 fil-mija, u l-ammont ta' materjal kompost użat mill-ġett tal-ġlied British Typhoon huwa sa 40 fil-mija. Il-kompost li jassorbi l-fibra tal-karbonju strutturali huwa direzzjoni ta 'żvilupp importanti ta' materjali stealth tar-radar, li jgħaqqad il-vantaġġi strutturali ta 'piż ħafif u qawwa għolja u proprjetà li jassorbi l-kompost. Materjal li jassorbi l-fibra tal-karbonju huwa materjal li jassorbi eċċellenti li jintegra l-funzjoni u l-istruttura. Bit-titjib u t-titjib tal-materjali strutturali stealth, id-domanda tal-materjal kompost tal-fibra tal-karbonju se tkompli tikber.
Qabel ir-raba 'ġenerazzjoni ta' inġenji tal-ajru Ċiniżi, l-ambitu tal-applikazzjoni tal-materjali komposti huwa limitat għall-ġwienaħ tad-denb, il-ġwienaħ tal-papra u strutturi sekondarji oħra li jġorru tagħbija, il-proporzjon huwa inqas minn 10 fil-mija, id-dożaġġ ta 'materjal kompost tal-inġenju tal-ajru tar-raba' ġenerazzjoni għamel ovvju avvanz, id-dożaġġ tal-materjal kompost jilħaq madwar 20 fil-mija tal-istruttura tal-magna kollha.
Wara kważi 40 sena ta 'żvilupp, komposti avvanzati bbażati fuq ir-reżina għal inġenji tal-ajru militari ġew żviluppati minn komponenti li ma jifilħux tagħbija għal komponenti sekondarji u ewlenin li jifilħu t-tagħbija u jistgħu jiksbu tnaqqis sinifikanti fil-piż ta' 20 fil-mija ~ 30 fil-mija. F'termini ta 'konsum, l-ammont ta' materjali komposti użati f'ajruplani militari avvanzati qabeż it-30 fil-mija fil-preżent, u l-proporzjon se jkun stabbli fil-futur. Fil-manifattura ta 'inġenji ta' l-ajru militari, materjali komposti bbażati fuq ir-reżina jistgħu jintużaw għall-manifattura ta 'radome, ġwienaħ, fuselage, canard, denb ċatt, u periferija tal-magna ta' ajruplani tal-ġlieda.
L-F-35 innifsu huwa mibni b'użu qawwi ta' komposti tal-fibra tal-karbonju b'saħħa għolja. B'mod partikolari, il-komposti tal-fibra tal-karbonju jintużaw b'mod kreattiv fil-komponenti tal-ġilda, l-istruttura tal-ġwienaħ u l-istruttura tal-ġisem. Il-komposti tal-fibra tal-karbonju tiegħu diġà jammontaw għal kwart tal-piż totali tal-inġenju tal-ajru u terz tal-ġwienaħ. Il-fibra tal-karbonju hija bla dubju l-akbar fattur ta' telf ta' piż fl-F-35.
Il-korp tal-ġett stealth huwa mgħotti b'materjal li jassorbi r-radar (RAM), bħall-B-2 Sprite jew F117 Nighthawk, li huwa ddisinjat biex jikkonverti mewġ elettromanjetiku fis-sħana. RAM titlef l-integrità tagħha taħt sħana, umdità, u frizzjoni.
It-tim ta' riċerka u żvilupp fl-Università tal-Istat ta' North Carolina żviluppa ġilda polimeru kompost rinfurzat bil-fibra tal-karbonju (CFRP) biex isolvi problemi kkawżati minn limitazzjonijiet ta' RAM u ntużat fil-bomber stealth B-21. Il-kompost huwa msaħħaħ minn nanotubi tal-karbonju (CNTs), li huma b'saħħithom u ħfief u jistgħu jifilħu temperaturi ta 'aktar minn 1800 grad u jgħinu biex iwettqu l-enerġija elettromanjetika li tidħol.
It-testijiet wrew li l-materjal kompost il-ġdid għandu emissività estremament baxxa, kważi ma jinstabx, u jista 'jassorbi aktar minn 90 fil-mija tal-mewġ elettromanjetiku, meta mqabbel mal-70-80 fil-mija tar-RAM li bħalissa qed tintuża f'ajruplani stealth. Il-materjal il-ġdid se jiġi sprejjat fuq l-inġenju tal-ajru u se jkun ħxuna ta’ 3mm.
Il-ġwienaħ tas-serje J-11 u s-serje J-10 u J-20 ta' Chengfei huma magħmula minn materjali komposti tal-fibra tal-karbonju. L-industrija tal-avjazzjoni taċ-Ċina għandha ħafna esperjenza ta 'suċċess fil-manifattura ta' partijiet laminati tal-fibra tal-karbonju f'dawn l-aħħar 20 sena.
Għaċ-Ċina, l-inġenju tal-ajru J-20 ġie żviluppat lejn l-aħħar tad-disgħinijiet u t-titjira tat-test tiegħu bdiet fl-aħħar tal-2010, u b'hekk taha vantaġġ teknoloġiku bħala mutur tard. Il-ġwienaħ tal-kanard tal-predeċessur tal-J-20, il-J-10, huma magħmula kompletament minn komposti tar-reżina bismaleimide rinfurzati bil-fibra tal-karbonju, li għandhom firma tar-radar ħafna iżgħar minn materjali tal-metall u jistgħu jkunu saħansitra aktar stealth billi doping materjali oħra stealth fil-matriċi tar-reżina. Il-ġwienaħ tal-kanard tal-J-20 se juża wkoll riżultati ta' riċerka sussegwenti, filwaqt li l-istabbilizzatur orizzontali tal-F-22, li huwa wkoll parzjalment metalliku, mhux neċessarjament ikun aktar stealthier. Barra minn hekk, il-ġwienaħ tal-kanard tal-J-20 huwa maqlub 'il fuq u l-ġwienaħ huwa maqlub 'l isfel, għalhekk il-mewġ tar-radar riflessi mix-xifer ta' quddiem tal-kanard mhux se jkompli jirradja lejn ix-xifer ta 'quddiem tal-ġwienaħ prinċipali u jiffurmaw riflessjoni sekondarja, li hija wkoll fattur favorevoli għall-stealth.
