복합 재료로 만든 여객기는 무엇입니까?

두 대의 여객기가 눈에 띕니다.

복합재료는 현대 항공기 제조에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 이러한 가벼운 화합물은 무게를 줄여 항공기의 효율성을 향상시키는 데 유리합니다. 하지만 어떤 모델이 이를 활용합니까?

복합재료가 정확히 무엇인지 확립하는 것부터 시작하겠습니다. 간단히 말하면, 기존의 두 가지 물질이 합성되어 새롭게 형성된 물질을 의미합니다. 이것의 장점은 개별 재료가 그 자체로는 표시할 수 없는 특성을 새로운 화합물에 부여할 수 있다는 것입니다.

문제의 재료의 구조는 혼합된 것이 아니라 결합되어 서로를 강화하면서도 두 개의 별개의 실체를 유지한다. 예를 들어, 항공기 복합재는 탄소 섬유 또는 케블라와 플라스틱 수지의 층상 조합으로 구성됩니다. 이러한 재료는 수년간 항공기 제조에 사용되었습니다.

실제로 보잉 777, 에어버스 A380 등 현재 비교적 오래된 것으로 여겨지는 모델들은 소규모로 복합재료를 사용했다.

최근 이르쿠트는 MC-21용 복합 날개를 개발했습니다. 그러나 특정 제트기에서는 복합재를 훨씬 더 광범위하게 사용합니다.

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복합 재료의 주요 장점은 기존 구조에 비해 무게가 가볍다는 것입니다. 전체 항공기의 맥락에서 광범위하게 사용될 경우 중량, 즉 효율성 수준과 운영 비용에 큰 차이를 만들 수 있습니다.

주로 복합 재료로 구성된 기체를 사용하여 이점을 얻은 최초의 여객기는 Boeing 787 Dreamliner 제품군이었습니다. 이러한 구조를 통해 이전 항공기인 보잉 767 시리즈에 비해 연료 효율성이 20% 향상되었습니다.

물론 787의 동체 설계와 관련하여 고려해야 할 안전 관련 사항도 있었습니다. 충돌 착륙으로 인해 화재가 발생할 경우 유독 가스에 대한 두려움이 우려되었지만, 궁극적으로 구조는 일반적인 기체보다 더 독성이 없는 것으로 밝혀졌습니다.

787의 복합 동체의 내충격성은 금속 구조물과 동일한 생존 가능성을 제공합니다. 보잉은 현재까지 1,000대 이상의 787을 생산했습니다.

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Boeing 787과 경쟁하도록 설계된 Airbus A350도 복합 재료를 광범위하게 사용하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 초기 설계는 기본적으로 엔진을 다시 만든 A330이었으며 날개에만 이러한 구조가 적용되었습니다. 그러나 관심이 부족하여 Airbus는 A350을 깨끗한 광동체 항공기로 재설계하게 되었습니다.

Airbus는 이전에 Boeing이 787에 이러한 재료를 사용하는 것을 시기상조라고 설명했음에도 불구하고 2007년에 복합 동체의 사용을 확인했습니다. Pilot Mall에 따르면 항공기의 거의 절반이 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 형태로 제공되는 이러한 재료를 사용하고 있습니다. 기체에는 또한 비복합 알루미늄 스트립이 있습니다. 이는 낙뢰 발생 시 연속성을 보장하기 위한 예방 조치입니다.

복합재료의 배치는 항공의 다음 장에서 계속 확장될 것입니다. 결국, 상당한 이점이 있습니다. 787 및 A350과 같은 항공기는 이러한 혁신적인 소재 덕분에 순 연료 소모가 감소하고 유지 관리 비용이 최소화되었습니다.

앞으로 보잉 777X와 같은 향후 항공기는 복합재료에 의존하게 될 것입니다. 특히, 큰 기대를 모으고 있는 트윈젯의 거대한 날개는 이전 모델보다 훨씬 더 높은 비율의 탄소 섬유 복합재로 구성될 것입니다. 보잉은 이번 조치로 압박을 받는 동안 더 높은 내구성과 인상적인 유연성을 제공할 것이라고 선전합니다.

따라서 복합재료는 상업용 항공 분야의 주류로 남을 것입니다. 업계에서는 새로운 것이 아니지만 A320과 같은 부품을 사용하여 생산 라인 전반에 걸쳐 존재감을 높이고 있습니다.