Характеристика композиционных материалов

КпМ обладают широким диапазоном свойств, превосходя по удельной прочности, жесткости и сопротивлению усталости большинство КМ. Что позволяет снизить массу конструкции самолета на 20-30%. КпМ имеют низкую чувствительность к концентраторам напряжений, хорошую коррозионную стойкость, радиопрозрачность и др. Поэтому из КпМ изготовляють обшивки крыла, оперения рулей и элеронов, предкрылков, радиопрозрачные обтекатели, трехслойные панели, перегородки в салонах, капоты, створки шасси, обтекатели и др.

Однако КпМ обладают и рядом недостатков:

- нестабильность значений характеристик и анизотропией;

- малая прочность межслоевого сдвига;

- сложность заделки.

Свойства КпМ можно синтезировать манипулируя всей композицией:

- изменять типы матрицы и армирующих волокон;

- варьировать объемным соотношением основы и наполнителя и числом слоев;

- ориентировать армирование относительно действующих нагрузок;

- смешивать различные типы волокон и др.

При анализе материала конструкции надо учитывать следующее:

1. Для элементов, работающих на растяжение, наиболее целесообразно стеклянные или органические волокна (первые ещё и дешевле, а вторые имеют меньшую плотность);

2. На сжатие более высокой прочностью обладают боропластики, они же и углепластики обладают большей жесткостью;

3. Наибольшие прочность и жесткость при сдвиге достигаются направлением армирования волокон с углом ;

4. Наибольшей ударной прочностью, вязкостью и трещиностойкостью обладают органопластики (наиболее хрупки углепластики);

5. Наиболее термостойкими являются угольные волокна и бороволокна ( );

6. Более легкие конструкции из КпМ могуть оказаться более выгодными даже при большей стоимости КпМ, т.к. снижая массу планера, они позволяют снизить расход топлива, увеличить целевую нагрузку, или дальность полета. Что и ведет к увеличению эффективности самолета.