Fly bremseskive

Semicorex flybremseskiven er ikke stor, men den er en av de essensielle komponentene i flyet, det er like viktig med "hjerte"-motoren og "hjerne"-flykontrolleren. Det samme som prinsippet for autobrems, bare varmemotstanden til flyets bremser krever høyere, og det bruker vanligvis multi-plate bremsesystem. DebremserEtter flere tiår med forskning har karbon/karbon-komposittmaterialer produsert ved moderne prosesser fått egenskaper som høy spesifikk styrke, høy spesifikk modul, høy temperaturmotstand og utmerkede friksjons- og slitasjeegenskaper, som godt kan møte de omfattende ytelseskravene til romfartsmaterialer under høye temperaturer og høyhastighetsforhold.

Flybremsesystemer (bortsett fra Boeing 787) bruker vanligvis hydraulisk bremseteknologi. Motoren driver en hydraulisk pumpe, som konverterer lavt trykk til høyt trykk og overfører dette trykket til bremseaktuatorene via hydrauliske ledninger. Bremseaktuatorene presser og presser mot flyets bremseskive, og friksjonen mellom skivene gir et dreiemoment som hindrer hjulene i å rulle, og reduserer dermed flyets starthastighet.

Dette høres enkelt ut, men det er faktisk ganske komplisert. Fordi fly lander i høy hastighet, inneholder de enorme mengder energi. I henhold til loven om bevaring av energi, må flyet stole på skyvevendere og bremsesystemer for å absorbere denne enorme energien (aerodynamisk luftmotstand hjelper også) for å få flyet til å stoppe. Under friksjonsprosessen konverterer flyets bremseskive det meste av flyets kinetiske energi til varmeenergi; derfor driftstemperaturen tilbremseskiverer minst flere hundre grader Celsius.

Videre er flybremsesystemer designet for å ta hensyn til mange uforutsette omstendigheter som kan oppstå under drift, noe som stiller enda høyere krav tilbremseskiver. For eksempel, hva om et fly støter på en plutselig situasjon mens de takser i høy hastighet på rullebanen for å forberede seg til start og må avbryte start? Eller hva om et fly oppdager en systemfeil kort tid etter start og må returnere, men klaffene og lamellene kan ikke utløses helt på dette tidspunktet? I tilfelle disse uforutsette omstendighetene må flyets bremseskive absorbere betydelig mer energi enn ved en normal landing.

Materialene som brukes til å produsere flybremser må tåle både friksjon og høye temperaturer. Hvilket materiale kan oppfylle disse kravene? Svaret er karbon karbon komposittmaterialer. Tidlige fly brukte bremseskiver i pulvermetallurgisk stål, som led av ulemper som tung vekt, dårlig ytelse ved høye temperaturer og kort levetid. Til sammenligning tilbyr karbon/karbon komposittbremseskiver overlegen ytelse og er 40 % lettere enn stålbremseskiver (for store fly med flere hjul betyr dette hundrevis av kilo eller til og med tonn vektreduksjon), og får dermed utbredt bruk.

Karbon/karbon komposittmaterialerer komposittmaterialer sammensatt av karbonfiber som skjelett og karbon som matrise. Karbonfibrene kan være i form av et kontinuerlig tredimensjonalt rammeverk eller tilfeldig fordelte korte oppkuttede fibre; karbonmatrisen oppnås ved impregnering av harpiks eller karboniseringsbek, eller ved pyrolyse og avsetning av hydrokarbongasser (som naturgass eller propan).

Etter flere tiår med forskning har karbon/karbon-komposittmaterialer produsert ved moderne prosesser fått egenskaper som høy spesifikk styrke, høy spesifikk modul, høy temperaturmotstand og utmerkede friksjons- og slitasjeegenskaper, som godt kan møte de omfattende ytelseskravene til romfartsmaterialer under høye temperaturer og høyhastighetsforhold.