ბაზალტის ტვილის ქსოვილის უპილოტო საფრენი აპარატების გამოყენების კვლევა

ბაზალტის ბოჭკო: როგორ მზადდება, რა სტრუქტურა აქვს და რამდენად მტკიცეა

ბუნებრივი და არატოქსიკური მასალა ბაზალტის ბოჭკო ვულკანური ქანების დნობითა და ამოღებით მიიღება. შესაქმნელად ბაზალტის ბოჭკოებიბაზალტის მადანი დაახლოებით 1500°C-მდე თბება, სანამ პლატინა-როდიუმის შენადნობის მბრუნავი ღეროების მეშვეობით უწყვეტ ძაფებად გადაიჭიმება. ბაზალტის ბოჭკოს გეოლოგიური წარმოშობის გამო აქვს უმაღლესი თვისებები: ის უძლებს ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონს, მაგრამ მისი უწყვეტი მუშაობა 600°C-ზე აღემატება ფისოვანი მატრიცების უმეტესობას და მინის ბოჭკობაზალტის ბოჭკოს ტუტე და მჟავე გარემოს მიმართ მდგრადობა უზრუნველყოფს მის ხანგრძლივ მომსახურებას ისეთ მკაცრ გარემოში, როგორიცაა მაღალი ტენიანობა და კოროზიული აირის არსებობა, GFRP-ის ზოგიერთი ვარიანტისგან განსხვავებით.

ტვილის ქსოვის ნიმუშების შესწავლა

ტვილის ქსოვა წარმოქმნის გაფართოებულ ძაფებს, რომლებიც ქმნის ქსოვილს, რომელიც ეფექტურად იხვევა და იდეალურად ერგება ერთმანეთს. ტვილის ქსოვილები უპილოტო საფრენი აპარატის ნაწილებში, რომლებსაც აქვთ რთული მოხრილი პროფილები, როგორიცაა ჰაერის შემშვები მილები და ფრთის ფარები, ხელით დაწყობა უფრო ადვილია, ვიდრე უბრალო ნაქსოვი ქსოვილებში, რაც ამარტივებს ხელით დაწყობის პროცესს და ამცირებს დეფექტებს, როგორიცაა ნაოჭები ან ბოჭკოების არასწორი განლაგება. მისი უპირატესობა ის არის, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია ვაკუუმური ფისის ინფუზიური ჩამოსხმისას (VARTM) და ფისის გადაცემის ჩამოსხმისას (RTM).
ტვილის სტრუქტურის მექანიკური უპირატესობა ის არის, რომ მისი გრძელი ტივტივები ამცირებს ბოჭკოს დაჭიმვას. ბოჭკოს დაჭიმვა თეორიულად უნდა გააუმჯობესოს ბოჭკოს დაჭიმვის სიმტკიცის გარდაქმნის ეფექტურობა, რაც საშუალებას აძლევს კომპოზიტს უფრო სრულად გამოიყენოს ბოჭკოს სიმტკიცე. თუმცა, ტვილის ქსოვილებს არ აქვთ იმდენი გადაჯაჭვული ძაფი, რამდენიც უბრალო ქსოვილებს, რაც ქსოვილის დამატებითი მოქნილობის გამო, როგორც წესი, ოდნავ ამცირებს მათ სიბრტყეშიდა ძვრის მოდულს.

ტვილის სტრუქტურის სინერგიული გამაგრების ეფექტი დაზიანებისადმი ტოლერანტობაზე: ბაზალტის ბოჭკოვანი გამაგრებული პოლიმერის (BFRP) ნაერთები უკვე ცნობილია, რომ ისინი მაღალი სიმტკიცით გამოირჩევიან, ისე, რომ მათი რღვევის რეჟიმები, როგორც წესი, უფრო მეტად გულისხმობს კეთილთვისებიანი ბოჭკოების გამოყოფას, მყიფე მოტეხილობისგან განსხვავებით. ამ მხრივ, ტვილის გეომეტრია კიდევ უფრო აძლიერებს ამ ფენომენს. ტვილის ქსოვილის გაფართოებული დეფორმირებადობა მას მაღალ ენერგიის შთანთქმის უნარს ანიჭებს დარტყმითი დატვირთვის შემთხვევაში. ბოჭკოების განაწილება და მცირე პლასტიკური დეფორმაციის ზონები ანაწილებს უფრო მაღალ დარტყმის ენერგიას. ამრიგად, BFRP-ის ბუნებრივი გამძლეობა, ტვილის ქსოვილის სტრუქტურის გამო ენერგიის შთანთქმის მექანიზმთან ერთად, სინერგიულ ეფექტს ქმნის დარტყმითი დაზიანების საერთო ტოლერანტობაზე, რაც ზრდის მასალის სპეციფიკურ ენერგიის შთანთქმას (SEA). ეს BFRP ტვილის ქსოვილს შესანიშნავ კანდიდატად აქცევს უპილოტო საფრენი აპარატის სადესანტო მექანიზმებისთვის ან ფრთების წინა კიდეებისთვის და ფრინველების ან ნამსხვრევების შეჯახებისადმი მგრძნობიარე ადგილებისთვის, ან ნებისმიერი სხვა ზონისთვის, რომელიც მნიშვნელოვნად ზრდის უპილოტო საფრენი აპარატის სტრუქტურულ გადარჩენადობას რთულ ოპერაციულ გარემოში.