Compostos aeroespaciais

A aplicação e a pesquisa de materiais compostos no campo do aeroespacial revolucionaram o ritmo de desenvolvimento nesse domínio. Apesar de ter um histórico de pouco mais de 20 anos, eles exibem tremendas vantagens sobre os materiais metálicos tradicionais.

No campo da aviação civil, fabricantes de aeronaves civis de renome globalmente, como Boeing e Airbus, fizeram avanços significativos na utilização de materiais compostos. Na produção da Boeing da aeronave de passageiros B777, os compósitos representam 9% do peso total da estrutura da aeronave, enquanto na aeronave B787, compósitos reforçados com fibra de carbono e materiais reforçados com fibra de vidro constituem 50% do peso total da estrutura da aeronave, levando a um peso para levar para Economia substancial de combustível. Além disso, a aeronave A350xwb da Airbus incorpora compósitos reforçados com fibra de carbono em componentes como painéis de fuselagem, molduras, molduras e portas de cabine, estendendo significativamente o intervalo de manutenção da aeronave de 6 a 12 anos, reduzindo bastante os custos de manutenção para os clientes.

No setor de aviação militar, desde meados da década de 1970, os materiais compostos são gradualmente empregados em componentes como estabilizadores verticais e superfícies horizontais de cauda de aeronaves militares, como F-15, F-16, MiG-29, Mirage 2000, F. /A-18, entre outros. Posteriormente, materiais compostos foram utilizados em componentes críticos portadores de carga de aeronaves militares, como asas e fuselagens em aeronaves como AV-8B, B-2, F/A-22, F/A-18E/F, F-35, Rafale, JAS-39, Typhoon, S-37, reduzindo o peso da aeronave e aumentando significativamente o operacionalrecursos.

No domínio dos veículos aéreos não tripulados, as vantagens únicas dos drones na guerra moderna alimentaram um rápido aumento na demanda. As asas, seções de cauda, ​​nacelas de motor e fuselagem traseira do drone avançado de reconhecimento Global Hawk RQ-4 dos Estados Unidos são todos construídos a partir de materiais compostos. Além disso, o DJI Mavicpro Drone da China incorpora extensivamente materiais compostos em sua estrutura.

Os helicópteros, ao contrário das aeronaves de asa fixa tradicionais, operam em velocidades mais lentas, altitudes inferiores e são expostas a condições adversas, como umidade, aridez e tempestades de areia, exigindo maior resistência ao tempo e resistência à corrosão de suas estruturas. Além disso, as pás do rotor de helicópteros requerem materiais com alta resistência à fadiga. Portanto, devido à sua excelente resistência à fadiga, propriedades de amortecimento da vibração e resistência à corrosão, os materiais compostos são adequados para projetos estruturais em helicópteros.

Dentro do campo dos motores aeroespaciais, conhecidos por sua complexidade técnica e longos ciclos de desenvolvimento, eles são aclamados como a jóia da coroa da indústria. Os objetivos perseguidos no design dos motores da aviação civil incluem altas taxas de empuxo a peso, baixo consumo de combustível, ruído reduzido e emissões mínimas. Para alcançar esses objetivos, materiais compostos encontraram aplicação generalizada nos motores da aviação civil.

No campo dos veículos de lançamento espacial, os materiais compósitos também encontraram uso extensivo. Ao utilizar materiais compostos, os foguetes podem reduzir seu peso estrutural, garantindo força e rigidez, aumentando assim os recursos de carga útil. Os exemplos incluem o foguete M-5 do Japão, o foguete Ariane 2 da França, o veículo europeu de lançamento de satélite da Vega e o Foguete Atlas V dos EUA, todos alavancando materiais compostos.

No domínio via satélite, os compósitos reforçados com fibra de carbono de alto módulo são amplamente empregados na construção de estruturas de satélite, matrizes de painéis solares e antenas, ressaltando ainda mais o imenso potencial e valor de materiais compósitos na indústria aeroespacial.