0 Сравнение 0 Избранное Спросить
+7 (495) 789-84-04
12.05.2014
Новости

Креветки помогают создать более крепкие композиты

Команды из университетов Калифорнии (Риверсайд, США), Южной Калифорнии и города Пердью, разработали новую композитную структуру, которая является более ударопрочной и жесткой, чем стандартно используемые при строительстве самолетов. Исследования базируются на изучении удивительных качеств хитинового покрова Павлиньей креветки-богомола или рака-богомола (лат. Stomatopoda). Исследователи во главе с Дэвидом Кисайлусом, адъюнкт-профессором факультета химического машиностроения заинтересовались тем, как клешня этой креветки выдерживает удар о добычу или препятствие, сила которого в 1000 превосходит массу самой клешни. Это ракообразное размерами 4 - 6-дюймов, которой способно ускоряться под водой быстрее, чем пуля 22-го калибра, а его удары настолько мощны, что этого рачка нужно держать в специальном аквариуме, чтобы он не разбил стекло. В предыдущей работе исследователей, опубликованной в журнале Science в 2012 году, указывается, что некоторые отделы хитинового покрова характеризуются спиралевидным расположением минерализованных слоев, которые действуют как амортизатор. Каждый слой повернут на небольшой угол относительно, в итоге создается полная спираль с поворотом на 180 градусов. Для экспериментов исследователи создали нескольких композитных материалов из углеродного волокна с эпоксидными компонентами, чьи слои пересекались под разными геликоидальными углами, от 10 до 25 градусов. Для сравнения было использовано также несколько обычных композитных структур, созданных, в том числе, квазиизотропным способом, применяемым в аэрокосмической отрасли. Целью было сравнить прочность на удар и поглощение энергии геликоидальных структур. Была использована система тестирования, при которой оценивалось воздействие падения сферического наконечника, при ударе создающего 100 джоулей энергии. Опыт повторяет тестирование, применяемое в авиационной промышленности. Повреждения оценивались с помощью УЗИ. В результате, слои однонаправленных образцов разделились и полностью провалилась. Квазиизотропные образцы были проколоты и получили значительный ущерб волокна. Хотя геликоидальный образец показал некоторое расщепление волокон, он не был пробит насквозь. Повреждения геликоидальных образцов были на 20-50% меньше, чем квазиизотропных. УЗИ показало, что в геликоидальных образцах повреждения распространялись в разные стороны вдоль волокон, в то время как в квазиизотопных происходил их полный разрыв. Затем исследователи испытывали их на сжатие до полной поломки. Результаты показали, что остаточная прочность геликоидальные образцов на 15-20% больше, чем у обычных. Руководитель исследовательской группы Дэвид Кисайлус недавно получил грант от МО США на $7,5 млн. Исследователи намерены продолжить работу по созданию новых материалов, а так же по поиску других природных структур и материалов, на основе которых можно создать лучшие композиты.

Читайте также

Исследователь неба: футуристический дизайн самолета от Lufthansa Technik

Салон с панорамным прозрачным верхом, терраса с лаундж-зоной на свежем воздухе, зона бара и даже про...

Bombardier Challenger 3500 обгоняет конкурентов

Новый Challenger вступает «в игру» с самыми востребованными джетами ведущих мировых производителей: ...

Авиационный консалтинг: подробный расчет расходов

Что включает в себя понятие «авиационный консалтинг» и что необходимо знать будущему владельцу возду...

Финансирование частного самолета #2

Основными схемами финансирования сделки по покупке воздушного судна (ВС) являются кредит под...

Cessna SkyCourier: дизайн с чистого листа

Три модели SkyCourier сделали более 2100 часов в рамках программы летных испытаний, которая официаль...

Новинки Gulfstream: G800 и G400

В обновленной коллекции авиапроизводителя будет 6 моделей, от суперсредней до сверхдальней: G280 - G...

Challenger 3500: суперсредний джет с комфортом дальнемагистрального

Новый Challenger 3500 от Bombardier пытается переписать правила для бизнес-джетов суперсреднего клас...

Falcon 10X: самый большой и самый дальний

Dassault Aviation запускает новый проект — Falcon 10X — высокоскоростной, ультрадальнемагистральный ...

Расширенный список новых возможностей Pilatus PC-24

Pilatus PC-24 — первый и единственный в мире суперуниверсальный реактивный самолет с уникальными хар...

Нюансы рейсов бизнес-авиации: багаж в частном самолете - часть #5

Требований для провоза специфического багажа может быть много, но суть сводится к одному: обо всех д...

Модель добавлена в избранное

перейти

Модель добавлена в сравнение

перейти