Waarom worden vliegtuigen niet gebouwd met koolstofvezelbuizen?

Koolstofvezel klinkt als magie. Sterker dan staal, lichter dan aluminium, gestroomlijnd als ruimtetuig. Dus waarom worden vliegtuigen - vooral ultralights of kleine sportvliegtuigen - niet gewoon in elkaar genaaid van goedkope koolstofvezelbuizen en worden ze niet de lucht in gestuurd?

Nou, pak een moersleutel. Laten we gaan graven.

Het gaat niet alleen om de buis

Je kunt een 10 mm koolstofvezel buis, a 25 mm koolstofvezel buisof zelfs een 6 mm koolstofvezel buis van elke leverancier. Sommige mensen kopen ze zelfs in bulk bij koolstofvezelbuis China fabrikanten voor hobbydrones, raketten of zelfs telescoopbuizen van koolstofvezel. Ze zijn sterk. Ze zijn licht. Ze zien eruit alsof ze op Mars thuishoren.

Dus waarom zou je niet wat opgerolde koolstofvezelbuizenwat verbindingen aanbrengen zoals bij aluminium frames en een vliegtuig bouwen?

Want zo werkt koolstofvezel niet.

Voor composietbuizen is meer nodig dan snijden

Aluminium buizen? Gemakkelijk. Snijden, boren, klinken, herhalen. Koolstofvezel? Een heel ander verhaal. A koolstofvezel staafbuis is niet zomaar een stokje. Het zijn lagen stof, hars, druk, droogovens en exacte vormen. Het proces kost tijd. Kost geld. Laat weinig ruimte over voor kortere wegen.

Zelfs goedkope koolstofvezelbuizen - ja, die bestaan - brengen verborgen kosten met zich mee. Die kosten zitten in het veilig vormen, verbinden en testen. Het gaat niet om het kopen van een sigarenbuisje van koolstofvezel en het in een ultralight stoppen. Het gaat erom ruwe, broze kracht om te zetten in een veilige structuur.

Koolstofvezel kan breken

Koolstofvezel biedt een hoge stijfheid, ja. Maar het is bros. Die mooie raketbuis van koolstofvezel buigt niet zoals aluminium. Raak je het verkeerd? Dan breekt het. Stel je dus het risico voor in een vliegframe. De verbinding buigt niet, dus de spanning kan nergens heen.

Vergelijk dat met aluminium. Het buigt, vervormt, waarschuwt. Dat verschil is belangrijk in de lucht. Je wilt een vleugel die terugpraat voordat hij het begeeft, niet een die je in de lucht laat spoken.

Grote vliegtuigen gebruiken al composieten - soort van

Civiele vliegtuigen gebruiken koolstofcomposieten. Maar geen buizen. Ze gebruiken gegoten onderdelen - vleugels, panelen, staartstukken - die gebouwd zijn zoals bij ruimtevaartuigen. Die onderdelen vereisen hitte, druk en een zorgvuldige lay-up. Onderhoud? Nog steeds een beest. Scheuren kunnen zich binnenin verbergen. Eén onderdeel repareren kan betekenen dat het hele onderdeel moet worden vervangen.

Dat is een van de redenen waarom luchtvaartmaatschappijen extra betalen voor inspecties. Composietreparaties vereisen technici, speciaal gereedschap en gecontroleerde omgevingen. Geen snelle oplossing.

Hoe zit het met kleine vliegtuigen?

Waarom kunnen lichte sportvliegtuigen geen telescopische koolstofvezelbuis of koolstofvezel buisbeschermers voor hun frame? Eigenlijk doen sommige dat wel, een soort van. Een paar experimentele ultralights gebruiken koolstofvezel onderdelen. Maar die zijn zeldzaam.

Waarom? Consistentie. In massa geproduceerde aluminium buizen zijn betrouwbaar, lasbaar en gemakkelijk te inspecteren. Koolstofvezel? Niet zo goed. Elke raketbuis van koolstofvezel heeft certificering nodig. Eén fout verpest alles. Een slechte lay-up kan een leven kosten.

Kan massaproductie het oplossen?

Misschien ooit. Als koolstofvezelbuizen snel konden worden gemaakt, netjes konden worden gesneden en gemakkelijk konden worden samengevoegd? Dan zou je er meer van zien in vliegtuigrompen. Bedrijven zouden 8mm koolstofvezel buisLijm of bout ze aan elkaar en bespaar gewicht.

Maar vandaag? Die prefab buizen zijn niet gecertificeerd voor gebruik in de lucht. Er is geen gemakkelijke manier om elke opgerolde koolstofvezelbuis voor defecten. Dus zelfs als ze goedkoop zijn, zijn ze riskant.

Waar koolstofvezelbuizen schitteren

Niet alles is slecht. Koolstofvezel telescoopbuis gaan om met optiek als professionals. Drones en hobbyraketten zijn dol op de stijfheid. Sigarenbuizen van koolstofvezel sigaren veilig in je rugzak bewaren. En raad eens? De toekomst brengt misschien verbeteringen.

Nieuwe harsen. Slimmer lijmen. Modulaire verbindingssystemen. Als de kosten dalen en de veiligheid toeneemt, goedkope koolstofvezelbuis assemblages op een dag misschien meer dan alleen vliegeren.

Laatste afdaling

Waarom vliegen vliegtuigen dan niet met koolstofvezel buizen? Omdat het niet plug-and-play is. Koolstofvezel is sterk maar gevoelig. Omdat het vormen en repareren ervan meer kost dan het snijden van aluminium.

Voorlopig zijn de onderdelen van vliegtuigen van koolstofvezel, niet de botten. Maar dingen veranderen. En als de productie de verbeelding inhaalt, zie je misschien een ultralicht vliegtuig met volledig frame gemaakt van koolstofbuizen.

Tot dan? Gebruik koolstofvezel verstandig. Op de juiste plaatsen. En vergeet nooit: het mag dan wel licht zijn, maar veilig vliegen heeft nog steeds gewicht.

Referenties:

1. Hoe buizen van koolstofvezel snijden: De sleutel tot tolerantie en klantrelaties
2.Beste praktijken voor het reinigen en onderhouden van vierkante koolstofvezelbuizen
3.Kunnen koolstofvezelbuizen in massa worden geproduceerd? Dit is wat u moet weten
4.Hoe de oppervlaktekwaliteit van koolstofvezelbuizen met een grote diameter te verbeteren
5.Waarom is de koolstofvezelbuis met een buitendiameter van 50 mm en een binnendiameter van 47 mm zo populair?

Neem gerust contact met ons op!