วัสดุคอมโพสิตใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอากาศยานและได้รับอนุญาตให้วิศวกรสามารถเอาชนะอุปสรรคที่เกิดขึ้นได้เมื่อใช้วัสดุเป็นรายบุคคล วัสดุที่เป็นส่วนประกอบถือตัวตนของพวกเขาไว้ในวัสดุผสมและไม่รวมเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ วัสดุเหล่านี้สร้างวัสดุไฮบริดที่มีคุณสมบัติทางโครงสร้างที่ดีขึ้น วัสดุคอมโพสิตทั่วไปที่ใช้ใน เครื่องบิน ได้แก่ ไฟเบอร์กลาสคาร์บอนไฟเบอร์และระบบเมทริกซ์ที่เสริมด้วยเส้นใยหรือการรวมกันของสิ่งเหล่านี้
จากวัสดุเหล่านี้ไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุคอมโพสิตที่พบมากที่สุดและเป็นที่แรกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเรือและรถยนต์ในทศวรรษที่ 1950
วัสดุคอมโพสิตเข้าสู่อากาศยาน
ตามที่สำนักงานการบินแห่งชาติวัสดุคอมโพสิตได้รับรอบตั้งแต่สงครามโลกครั้งที่สอง ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาวัสดุผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์นี้ได้กลายเป็นที่นิยมมากขึ้นและวันนี้สามารถพบได้ในเครื่องบินหลายประเภทเช่นเดียวกับเครื่องร่อน โครงสร้างอากาศยานประกอบขึ้นด้วยวัสดุคอมโพสิต 50 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์
ไฟเบอร์กลาสถูกใช้เป็นครั้งแรกในการบินโดยโบอิ้งในเครื่องบินโดยสารในยุคทศวรรษ 1950 เมื่อโบอิ้งเปิดตัว 787 Dreamliner รุ่นใหม่ในปีพ. ศ. 2555 เครื่องบิน Boeing ได้รับการจัดเป็นวัสดุคอมโพสิต 50 เปอร์เซ็นต์ เครื่องบินรุ่นใหม่ที่หลุดออกมาจากสายการบินทุกวันนี้เกือบทั้งหมดได้รวมเอาวัสดุคอมโพสิตเข้าไว้ด้วยกัน
แม้ว่าคอมโพสิตจะยังคงใช้งานได้ดีในวงการอุตสาหกรรมการบินเนื่องจากมีข้อดีหลายประการ แต่บางคนก็กล่าวว่าวัสดุเหล่านี้มีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยต่อการบิน
ด้านล่างเราจะปรับสมดุลเครื่องชั่งและชั่งน้ำหนักข้อดีและข้อเสียของวัสดุนี้
ข้อดี
การลดน้ำหนักเป็นข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดประการหนึ่งของการใช้วัสดุคอมโพสิตและเป็นปัจจัยสำคัญในการนำไปใช้ใน โครงสร้างอากาศยาน ระบบเมทริกซ์ที่เสริมด้วยไฟเบอร์จะแข็งแรงกว่าอลูมิเนียมแบบดั้งเดิมที่พบในเครื่องบินส่วนใหญ่และให้ผิวเรียบเนียนและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมาก
วัสดุคอมโพสิตไม่สามารถกัดกร่อนได้ง่ายเหมือนกับโครงสร้างอื่น ๆ พวกเขาไม่ได้แตกจากความเมื่อยล้าโลหะและพวกเขาถือได้ดีในสภาพแวดล้อมการงอกรอบ การออกแบบคอมโพสิตยังใช้เวลานานกว่าอลูมิเนียมซึ่งหมายถึงค่าบำรุงรักษาและการซ่อมแซมน้อยลง
ข้อเสีย
เนื่องจากวัสดุคอมโพสิตไม่แตกหักง่ายทำให้ยากที่จะบอกได้ว่าโครงสร้างภายในได้รับความเสียหายหรือไม่และนี่คือข้อเสียเปรียบที่สำคัญที่สุดในการใช้วัสดุคอมโพสิต ในทางตรงกันข้ามเนื่องจากอลูมิเนียมงอและรอยบุบได้ง่ายจึงทำให้ง่ายต่อการตรวจจับความเสียหายของโครงสร้าง นอกจากนี้การซ่อมแซมอาจทำได้ยากมากขึ้นเมื่อผิวคอมโพสิตเสียหายซึ่งจะกลายเป็นค่าใช้จ่ายสูง
นอกจากนี้เรซินที่ใช้ในวัสดุคอมโพสิตอ่อนตัวลงที่อุณหภูมิต่ำสุดที่ 150 องศาทำให้อากาศยานเหล่านี้ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงไฟไหม้ ไฟที่เกี่ยวข้องกับวัสดุคอมโพสิตสามารถปล่อยควันพิษและอนุภาคขนาดเล็กเข้าไปในอากาศทำให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ อุณหภูมิสูงกว่า 300 องศาอาจทำให้โครงสร้างเสียหายได้
สุดท้ายวัสดุผสมอาจมีราคาแพงแม้ว่าจะสามารถถกเถียงกันได้ว่าค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูงมักถูกชดเชยด้วยการประหยัดต้นทุนระยะยาว