Даследаванні прымянення базальтавай саржавай тканіны для беспілотных лясных апаратаў
Базальтавае валакноЯк гэта зроблена, якая ў яго структура і наколькі трывалае яно застаецца
Натуральны і нетоксичный матэрыял базальтавае валакно атрымліваецца шляхам плаўлення і выцягвання вулканічных парод. Для стварэння базальтавыя валокныБазальтавую руду награваюць прыкладна да 1500°C, перш чым выцягваць яе ў бесперапынныя ніткі праз фільеры са сплаву плаціны і родыя. Базальтавае валакно валодае выдатнымі якасцямі дзякуючы свайму геалагічнаму паходжанню: яно вытрымлівае шырокі дыяпазон тэмператур, але яго бесперапынная праца пры 600°C перавышае якасць большасці смаляных матрыц і Шкловалакнос. Устойлівасць базальтавага валакна да шчолачных і кіслых асяроддзяў забяспечвае яго падоўжаны тэрмін службы ў суровых умовах, такіх як высокая вільготнасць і прысутнасць агрэсіўных газаў, у параўнанні з некаторымі варыянтамі GFRP.
Вывучэнне ўзораў саржавага пляцення
Саржавае перапляценне стварае падоўжаныя плыткі асновы або ўтка, якія ствараюць тканіну, якая эфектыўна драпіруецца і ідэальна сядзіць. Твінавыя тканіны лягчэй укладваць уручную ў дэталі БПЛА са складанымі выгнутымі профілямі, такімі як паветразаборнікі і абцякальнікі крылаў, чым тканіны гладкага перапляцення, і гэта спрашчае працэс укладкі ўручную і памяншае такія дэфекты, як маршчыны або няправільнае выраўноўванне валокнаў. Перавагай з'яўляецца тое, што яе можна выкарыстоўваць у вакуумным фармаванні з дапамогай інфузійнай смалы (VARTM) і фармаванні з дапамогай пераносу смалы (RTM).
Механічныя перавагі саржавай структуры заключаюцца ў тым, што яе доўгія паплаўкі памяншаюць згінанне валокнаў. Згінанне валакна тэарэтычна павінна палепшыць эфектыўнасць пераўтварэння трываласці валокнаў на расцяжэнне, што дазваляе кампазіту больш поўна выкарыстоўваць трываласць валокнаў. Аднак саржавыя тканіны не маюць столькі перапляценых нітак, колькі тканіны з палатняным перапляценнем, што, як правіла, некалькі зніжае іх модуль зруху ў плоскасці з-за дадатковай гнуткасці тканіны.
Сінергічны эфект умацавання саржавай структуры на ўстойлівасць да пашкоджанняў: Палімерныя кампазіты, узмоцненыя базальтавым валакном (BFRP) Ужо вядома, што яны валодаюць высокай трываласцю, так што іх рэжымы разбурэння звычайна ўключаюць больш мяккае выцягванне валокнаў, у адрозненне ад далікатнага разбурэння. У гэтым плане геаметрыя саржевого перапляцення яшчэ больш узмацняе гэтую з'яву. Пашыраная дэфармавальнасць саржавай тканіны надае ёй высокую здольнасць паглынаць энергію ў выпадках ударнай нагрузкі. Размеркаванне валокнаў і невялікія зоны пластычнай дэфармацыі рассейваюць большую энергію ўдару. Такім чынам, натуральная трываласць BFRP разам з яго механізмам паглынання энергіі, абумоўленым саржавай структурай, стварае сінергічны эфект на агульную ўстойлівасць да пашкоджанняў ад удару, што павышае ўдзельнае паглынанне энергіі матэрыялу (SEA). Гэта робіць саржевую тканіну BFRP выдатным кандыдатам для шасі БПЛА або пярэдніх абзоў крылаў і зон, якія падвяргаюцца сутыкненню з птушкамі або абломкамі, або любых іншых зон, якія значна павялічваюць структурную жывучасць БПЛА ў складаных эксплуатацыйных умовах.
