【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇逗教祜w機中的磁性材料》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、為什么飛機要使用大量鋁合金材料
2、飛機的外殼為何拿鋁合金做?
3、打雷
本篇文章給大家談?wù)劇逗教祜w機中的磁性材料》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
為什么飛機要使用大量鋁合金材料
A、鋁合金導(dǎo)電性較好,故A錯誤;
B、鋁的密度比較小,大量使用鋁材能減小飛機質(zhì)量,故B正確;
C、鋁的表面容易形成致密的氧化物保護膜,不容易生銹,故C正確;
D、鋁合金的硬度較大,可以做飛機的材料,故D正確.
故選A.
飛機的外殼為何拿鋁合金做?
鋁、鈦、鋼和復(fù)合材料已成為飛機的基本結(jié)構(gòu)材料。
50年代末噴氣式飛機的速度已超過2倍音速,給飛機材料帶來了熱障問題。鋁合金耐高溫性能差,在200°c時強度已下降到常溫值的1/2左右,需要選用耐熱性更好的鈦或鋼。60年代出現(xiàn)3倍音速的sr-71全鈦高空高速偵察機和不銹鋼占機體結(jié)構(gòu)重量
69%的xb-70轟炸機。蘇聯(lián)的米格25殲擊機機翼蒙皮也采用了鈦和鋼。70年代以后越來越多地使用以硼纖維或碳纖維增強的復(fù)合材料。
具體如下:
機翼材料
機翼是飛機的主要部件,早期的低速飛機的機翼為木結(jié)構(gòu),用布作蒙皮。這種機翼的結(jié)構(gòu)強度低,氣動效率差,早已被金屬機翼所取代。機翼內(nèi)部的梁是機翼的主要受力件,一般采用超硬鋁和鋼或鈦合金;翼梁與機身的接頭部分采用高強度結(jié)構(gòu)鋼。機翼蒙皮因上下翼面的受力情況不同,分別采用抗壓性能好的超硬鋁及抗拉和疲勞性能好的硬鋁。為了減輕重量,機翼的前后緣常采用玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)或鋁蜂窩夾層(芯)結(jié)構(gòu)。尾翼結(jié)構(gòu)材料一般采用超硬鋁。有時殲擊機選用硼或碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料,以減輕尾部重量,提高作戰(zhàn)性能。尾翼上的方向舵和升降舵采用硬鋁。
機身材料
飛機在高空飛行時,機身增壓座艙承受內(nèi)壓力,需要采用抗拉強度高、耐疲勞的硬鋁作蒙皮材料。機身隔框一般采用超硬鋁,承受較大載荷的加強框采用高強度結(jié)構(gòu)鋼或鈦合金。很多飛機的機載雷達裝在機身頭部,一般采用玻璃纖維增強塑料做成的頭錐將它罩住以便能透過電磁波。駕駛艙的座艙蓋和風擋玻璃采用丙烯酸酯透明塑料(有機玻璃)。飛機在著陸時主起落架要在一瞬間承受幾百千牛乃至幾兆牛(幾十噸力至幾百噸力)的撞擊力,因此必須采用沖擊韌性好的超高強度結(jié)構(gòu)鋼。前起落架受力較小,通常采用普通合金鋼或超硬鋁。
從60年代末期開始,在飛機上使用的復(fù)合材料,已由當初只應(yīng)用于口蓋和艙門等非承力構(gòu)件,逐步擴大應(yīng)用到減速板和尾翼等次承力構(gòu)件,而且正向用于機翼甚至前機身等主承力構(gòu)件的方向發(fā)展。另外,為提高突防攻擊能力、不被敵方雷達捕獲,已在飛機上采用吸波材料.
打雷的時候,正在天上飛的飛機會有危險嗎?
監(jiān)測表明閃電發(fā)生時,雷暴云中的電場強度可達每米20000伏以上。可以想象,20萬安培的電流形成的15000-20000攝氏度的狹窄區(qū)域,無疑是飛機的禁區(qū)。一旦飛機進入,無線電羅盤失靈,電源損壞,飛機被毀。飛機在飛行中不可避免地會被閃電擊中,但大多數(shù)傷害較小。據(jù)統(tǒng)計,每架正常運行的飛機幾乎每年都會遭受雷擊,但大多數(shù)不會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。要避免雷擊,首先要避免在雷雨地區(qū)飛行。通過飛機上的天氣雷達和地面的天氣預(yù)報,可以有效地監(jiān)測到雷暴云,使飛機能夠繞過并遠離雷暴電云帶。
在現(xiàn)代民用和軍用飛機中,設(shè)計中已經(jīng)考慮了雷電的威脅。為了保護機組人員、乘客和飛機上的重要系統(tǒng)部件免受雷擊,在飛機外部結(jié)構(gòu)植入了一個紗布狀的金屬網(wǎng),貫穿整個外殼,電流無法進入機艙,只能在飛機外部傳導(dǎo)。此外,連接到油箱和其他航空電子設(shè)備的電子設(shè)備被嚴格屏蔽,以保護它們免受閃電電荷產(chǎn)生的電磁脈沖的影響。在離開工廠之前,飛機需要經(jīng)歷模擬閃電對機身和內(nèi)部部件攻擊的嚴格測試。飛機必須能承受雷擊而不明顯損壞機身,油箱內(nèi)的燃油不會被意外點燃,并能承受電磁干擾后才能投入使用。為了減少雷擊的危害,會在機翼末端安裝靜電刷,通常安裝在機身末端。利用尖端放電的原理,將底盤上空氣摩擦產(chǎn)生的電荷釋放出來。
據(jù)航空專家們說,平均每架民用航班每年要遭到一次雷擊事件,這個概率已經(jīng)不低了??礃幼邮遣慌碌模澜缟嫌心敲炊囡w機,到現(xiàn)在為止你極少有聽說哪架飛機是被雷劈下來的。之前俄羅斯航空公司SSJ100飛機報告遭到雷擊,它也是飛行員在迫降時動作太猛,起落架折斷導(dǎo)致飛機損毀,雷擊可能只是損壞了飛機上的一些電子設(shè)備。飛機常年在天上飛,大多數(shù)時候它還不能挑天氣,說今天下雨我不飛了,即便是一年被閃電打一次,這概率也不算低,為什么閃電就不能損害飛機呢?現(xiàn)代飛機采用金屬框架,機身表面的蒙皮大多為各種鋁合金,鋁是很好的導(dǎo)電材料。由于機身表面的材料導(dǎo)電性能好,電阻極低,因此電流在飛機表面暢通無阻。閃電從一端進入飛機,瞬間就從另一端釋放出去了。
學(xué)過物理的朋友都明白,當電流通過導(dǎo)體時,導(dǎo)體的電阻越大,它產(chǎn)生的熱能就越高。飛機鋁金屬外殼的比導(dǎo)電率達14,因此當閃電電流流過飛機蒙皮時,它并不會產(chǎn)生很高的熱量。碳是電的良導(dǎo)體,現(xiàn)代新型飛機大量采用碳纖維,是不是說它的導(dǎo)電性也很好呢?飛機表面碳纖維材料的全稱其實是碳纖維增強環(huán)氧復(fù)合材料,它比鋁合金輕7倍,強度高5倍,因此更受歡迎。但是CFRP的導(dǎo)電性很差,需要在制作的過程中夾一層鋁或銅的導(dǎo)電絲網(wǎng)。對于復(fù)合材料蒙皮的飛機,它從頭到尾都被純度極高的金屬絲網(wǎng)和防雷銅片包裹起來,并且這些金屬網(wǎng)之間有導(dǎo)線可靠連通,以確保高達200kA的電流不受阻礙。
關(guān)于《航天飛機中的磁性材料》的介紹到此就結(jié)束了。