W artykule przedstawiono problematykę dotyczącą zastosowania nowych rozwiązań konstrukcyjnych z wykorzystaniem materiałów kompozytowych, na szeroko rozumiane potrzeby wojska. Pokrótce przedstawiono charakterystykę kompozytów i ich właściwości, wyszczególniając ich liczne zalety, a także niedostatki. Omówiono nowe konstrukcje podzespołów samolotów, śmigłowców oraz zasygnalizowano wzrost udziału kompozytów polimerowych w lotnictwie wojskowym i cywilnym. Przedstawiono zastosowanie kompozytów do ochrony żołnierza: elastyczną kamizelkę kompozytową i hełm, do ochrony przed promieniowaniem mikrofalowym, jak również egzoszkielet żołnierza ułatwiający operacje na polu działań. Podkreślono możliwości szerokiego zastosowania materiałów kompozytowych w różnych gałęziach przemysłu.
EN
The article presents the issue of applying new design solutions from composite materials for military needs. The article also includes composites’ characteristics and properties, underlining their benefits and deficiencies. New aircraft and helicopter subassembly designs were demonstrated, and an increased use of polymer composites in civil and military aviation was mentioned. In addition, the application of composites used for the soldier’s protection in the form of elastic composite west, helmet against microwave radiation was depicted, as well as the soldier’s exoskeleton to facilitate operations on the field. Composites are future-oriented materials applied in civil and military areas due to their properties.
Uszkodzenia BVID (ang. Barely Visible Impact Damage) w polimerowych materiałach kompozytowych elementów konstrukcji lotniczych pojawiają się w wyniku oddziaływania na nie dynamicznych obciążeń ciał obcych (FOD - ang. Foreign Object Damage), takich jak np. narzędzia, grad, kamienie itp., o małych prędkościach i niewielkich energiach. Uszkodzenia tego typu można zaliczyć zarówno do grupy uszkodzeń eksploatacyjnych jak i produkcyjnych. Z punktu widzenia eksploatacji są one szczególnie niebezpieczne, ponieważ charakteryzują się słabą wykrywalnością powszechnie stosowanymi metodami diagnostycznymi np. metodą wizualną, jednocześnie propagując wewnątrz materiału. Tomografia komputerowa (CT - ang. Computed Tomography) jest rodzajem tomografii rentgenowskiej pozwalającym na uzyskanie obrazów przestrzennych (3D) z prześwietlania badanego obiektu wykonanych z różnych kierunków. Umożliwia ona wykrycie nieciągłości materiału oraz wiarygodną ocenę badanych elementów. Z tego powodu metoda ta znalazła zastosowanie do skutecznej weryfikacji uszkodzeń typu BVID na wczesnym ich etapie, wpływając w znacznym stopniu na bezpieczeństwo eksploatacji.
EN
Damages type Barely Visible Impact Damage (BVID) in polimer composite materials of airborne construction elements occur as a result of dynamic loads interaction caused by Foreign Object Damage (FOD) such as tools, hail, stones etc. with low velocities and energies. There are both exploitation and production type of BVID damages. They are especially dangerous from exploitation point of view because they are characterized by insufficient visual detectability while using common methods like visual method, but they spread into the material at the same time. Computed tomography (CT) is a type of X-ray tomography that allows to get 3D pictures from scanning examined object from different directions. It enables for detecting material discontinuities and reliable assessment of the researched elements. For this reason CT method has been used in effective BVID damages verification in their early stage and has an enormous influence on the exploitation safety.
To improve the engine efficiency by increasing the gas temperature, multi-layer cooling passages are applied in new designs of gas turbine blades. As a result, traditional non-destructive methods, which have been applied so far in the production control, became insufficient. The aim of this manuscript is to develop an inspection method for cooling passages of turbine blades, which would be helpful in detecting manufacturing defects of blades and their operational failures. GE v/tome/x/m 300 was applied to conduct dimensional control and check the interior of two types of turbine blades from turboshaft engines. The procedure for selecting X-ray parameters was suggested. The thickness of walls in the selected cross-section was measured with the accuracy of 0.01 mm, and the selected manufacturing defects of cooling passages were identified.
PL
W celu zwiększenia sprawności silników przez podniesienie temperatury gazów, w nowych konstrukcjach łopatek turbin gazowych stosuje się wielowarstwowe zespoły kanałów chłodzących. W efekcie, tradycyjne metody nieniszczące, stosowane dotychczas w kontroli produkcji stają się niewystarczające. Celem pracy jest opracowanie metodyki inspekcji kanałów chłodzących łopatek turbin do wykrywania wad produkcyjnych łopatek oraz ich uszkodzeń eksploatacyjnych. Zastosowano tomograf GE v/tome/x/m 300 do kontroli wymiarowej i sprawdzenia poprawności wykonania wnętrza dwóch typów łopatek turbiny silnika turbowałowego. Zaproponowano procedurę doboru parametrów prześwietlania. Zmierzono grubość ścian w wybranych przekrojach z dokładnością 0,01 mm oraz zidentyfikowano wybrane wady produkcyjne kanałów chłodzących.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Aircraft composite structures made in autoclave prepreg technology are characterized by low porosity and high strength. Unfortunately, composite structures are susceptible to impact damage. Therefore in order to repair this type of structures, an advantageous method of structure restoration is the use of the two-step bonding method. This method relies on creating a composite patch cured in an autoclave and then bonding it into a previously prepared repair area in the repaired structure, created by removing the damaged layers. Thanks to this approach, the patch is produced in accordance with the production process of the repaired element and has similar properties including low porosity. A critical element of repair is the bonding layer between the patch and repaired structure. Difficulties in obtaining an appropriate consolidation pressure (compression) using a vacuum bag can cause local disbonding of the composite patch as well as porosity in the bonding layer. Porosity reduces the strength properties of the joint, and it also reduces its weather resistance, which may contribute to its gradual degradation. The article focuses on analysis of the influence of compression obtained by a vacuum bag on the porosity and thickness of the bonding layer. A professional line for the production of aircraft composites and a mobile system for composite repairs of aircraft structures were used to produce the samples. The computed tomography method was used to measure the porosity and thickness of the bonding layer.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.