공기 구조

Aerostructure

공기 구조물은 항공기 기체의 구성요소다. 여기에는 동체, 날개 또는 비행 제어 표면의 전부 또는 일부가 포함될 수 있다. 이러한 구성품을 전문적으로 건설하는 회사들은 "구조물 제조업체"라고 일컬어지지만, 제품 포트폴리오가 보다 다양해진 많은 대형 항공우주 회사들도 또한 공기 구조물을 건설한다.

개별 부품 또는 전체 구조물의 기계적 시험은 유니버설 테스트 기계에서 수행한다. 시험에는 인장, 압축, 굴곡, 피로, 충격, 충격 후 압축이 포함된다. 구성 요소를 테스트하기 전에 항공 우주 공학자들은 현실을 시뮬레이션하기 위해 유한 요소 모델을 구축한다.[1]

민간의

민간용으로 설계된 비행기는 군용 비행기보다 종종 저렴하다. 소형 여객기는 단거리, 대륙횡단 운송에 사용된다. 그것은 항공사에 더 비용 효율적이고 사람들이 불편하지만 이러한 거리를 운전할 수 있기 때문에 이 거리에서의 항공기 운송에 대한 수요가 적다. 대형 항공기는 대륙 간 수송을 위해 제작되기 때문에 한 번에 더 많은 승객을 태울 수 있는 반면, 연료로 돈을 절약할 수 있으며, 항공사들은 많은 조종사들에게 비용을 지불할 필요가 없다. 화물기는 보통 일반 제트기보다 더 크게 제작된다. 공간도 많고 차원도 크기 때문에 한 번의 여행으로 많은 무게와 많은 양의 화물을 실을 수 있다. 그들은 큰 날개판, 매우 큰 화물칸, 그리고 매우 높은 수직 지느러미를 가지고 있다. 조종사 외에는 승객을 수용할 수 있도록 지어지지 않아 화물칸 이용이 훨씬 효율적이다. 모든 사람이 앉을 수 있는 좌석과 음식과 화장실이 필요하지 않기 때문에, 회사들은 항공기의 공간을 최적화하는 디자인을 만들었다.[2]

군대

YC-14 프로토타입은 보잉사가 미국 공군을 위해 특별히 설계하고 있던 프로토타입 비행기였다. 고려된 많은 다양한 설계와 탱크와 낙하산 운반에 사용되는 다른 기술들이 있었다. 설치된 컴퓨터와 비행기를 정해진 고도로 비행하게 할 수 있는 매우 강력한 수직 날개가 있어서 그들은 어떠한 합병증도 없이 전쟁터에서 필요한 모든 것을 떨어뜨릴 수 있었다. 이것은 전투에서의 승패의 차이가 될 수 있는 정확한 병력 배치를 가능하게 했다. 그것은 또한 더 무겁고 벌집모양 패턴을 사용한 프로토타입에 대해 다른 값싼 재료들에 대해 이야기한다. 값싼 재료는 너무 무거웠고, 실제 항공기 생산에 다른 재료를 사용하게 될 것이라는 공군의 인식에도 불구하고 보잉사가 시제품에 대한 공군의 기대에 부응하지 못한 것에 공군은 달갑지 않았다.[3]

F-15 전투기

보잉이 만드는 아파치 헬기는 설계돼 있어 헬기 앞부분이 매우 좁다. 끌림이 적을 뿐만 아니라 보병부대가 헬기를 타격할 수 있는 소규모 대상이다. 그들은 또한 최대 속도를 위해 하나의 엔진 대신에 두 개의 엔진을 가진 F-15 전투기를 설계했다. 이 특정 항공기는 마하 2.5의 속도에 도달할 수 있다. 그것은 또한 지금까지 만들어진 항공기 중 8번째로 빠른 것이기도 하다. 보잉 C-17 글로브마스터 3는 화물을 운반하기 위해 크기와 매우 큰 디자인을 사용한다. 4개의 강력한 엔진과 이례적으로 큰 항공기의 정밀한 제어를 위해 보잉사가 설계한 특수 T-테일(T-tail)을 탑재했다.[4]

리서치

기존 항공기 재료보다 20% 가벼운 신형 항공기 재료가 나왔다. 그러나 이 새로운 재료보다 훨씬 무거운 FSW 알루미늄 알로이가 새로운 CFRP 검은색 구조물을 사용하는 것보다 더 유리하다. 알루미늄은 모양이 매우 어려운 CFRP와는 달리 거의 정확한 정밀도로 제작할 수 있다. 기체의 무게도 중요하지만 기체의 측정 정밀도도 중요하다. 새로운 방법과 시험은 재료를 선택할 때 무게가 매우 중요함에도 불구하고 매우 다양한 재료 특성을 필요로 한다.[5]

또한 적외선을 이용하여 물질과 항공기의 구조에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 손상을 관찰하여 그것이 어떻게 지탱하고 있는지 알아보는 Thermography라는 새로운 연구 방법이 있다. 그들은 이것을 이용하여 자재를 살펴보고 항공기의 실제 설계의 무결성을 평가할 수 있다. 매우 정확하며, 기존의 시험 방식보다 시험이 훨씬 빨라 재료의 개발을 증가시킬 것이다. 또한 사용 중 고장날 수 있는 특정 스트레스 조건 하에서 물질의 행동을 예측하는 데도 사용할 수 있다.[6]

예

참조

  1. ^ "Aircraft Structures in Aerospace Engineering - Aerospace Engineering, Aviation News, Salary, Jobs and Museums". Aerospace Engineering, Aviation News, Salary, Jobs and Museums. Archived from the original on 2015-11-09. Retrieved 2015-11-07.
  2. ^ Wei, Wenbin; Hansen, Mark (1 May 2003). "Cost Economics of Aircraft Size". Journal of Transport Economics and Policy. 37 (2): 279–296. JSTOR 20053934.
  3. ^ Wimpress, John K.; Newberry, Conrad F. (1998). The YC-14 STOL Prototype: Its Design, Development, and Flight Test. American Institute of Aeronautics and Astronautics. ISBN 978-1-56347-253-4.[페이지 필요]
  4. ^ 보잉(2018) 747-8 디자인 하이라이트. http://www.boeing.com/commercial/747/에서 검색됨
  5. ^ Cassani, Stefano (2017). "Airplane design: The superiority of FSW aluminum-alloy pure monocoque over CFRP black constructions" (PDF). ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 12 (2): 377–381.
  6. ^ Grammatikos, S A; Kordatos, E Z; Barkoula, N-M; Matikas, T E; Paipetis, A S (September 2011). "Innovative non-destructive evaluation and damage characterisation of composite aerostructures using thermography". Plastics, Rubber and Composites. 40 (6–7): 342–348. doi:10.1179/1743289810Y.0000000013. S2CID 54837872.


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