Nowe powłoki do kompozytowych skrzydeł samolotów
Projektanci samolotów coraz częściej sięgają po materiały kompozytowe, aby zmniejszyć masę maszyn, a tym samym zużycie paliwa. Choć materiały kompozytowe mają niezwykle korzystny stosunek wytrzymałości do masy, niską gęstość i niski współczynnik rozszerzalności termicznej, są podatne na uszkodzenia podobnie jak inne materiały. Typowe uszkodzenia związane są z działaniem deszczu lub zmęczeniem termomechanicznym wynikającym z długotrwałego narażenia na wysokie temperatury na dużych wysokościach. W ramach projektu COMPOCOAT (Coatings for composite aero-engine structures), finansowanego ze środków UE, naukowcy opracowali nowe powłoki oparte na aluminium, aby ochronić metalowe krawędzie natarcia przed erozją oraz skrzydła kompozytowe przed zmęczeniem termicznym. Nowa technologia ochrony powierzchni oparta jest na powłokach z rodziny CompoSurf TWI, nanoszonych przy pomocy natryskiwania termicznego. Zespół przeprowadził szereg testów, które potwierdziły zdolność wysokiej jakości powłok do tworzenia twardej powierzchni, odpornej na zużycie, erozję i korozję. Oprócz technologii ochrony powierzchni uczeni wykorzystali procesy łączenia w celu uzyskania wytrzymałego wiązania między kompozytową konstrukcją i metalową krawędzią natarcia. Jako potencjalną metodę łączenia krawędzi natarcia bez uszkodzenia termicznego kompozytu przetestowano zgrzewanie laserowe. Zaawansowane powłoki mogą zmniejszać opór aerodynamiczny generowany przez powierzchnię skrzydła, a tym samym przyczyniać się do obniżenia zużycia paliwa.
Słowa kluczowe
Powłoki, kompozytowe skrzydła samolotu, COMPOCOAT, krawędzie natarcia, ochrona powierzchni
