Pokrycie z tkaniny lotniczej - Aircraft fabric covering

Pokrycie z tkaniny de Havilland Tiger Moth z przeszyciami ściągaczowymi i pierścieniami inspekcyjnymi.

Pokrycie tkaniną samolotu to termin używany zarówno dla użytego materiału, jak i procesu pokrywania otwartych konstrukcji samolotu. Służy również do wzmacniania zamkniętych konstrukcji sklejkowych . De Havilland Mosquito jest przykładem tej techniki, ponieważ są pionierskiej all-drewno monocoque kadłuby samolotów z pewnego okresu I wojny światowej niemiecki niczym LFG Roland C.II w jego owinięte Wickelrumpf listwy ze sklejki i tkaniny pokrycia.

Wczesne samolotu stosuje się materiały organiczne, takie jak bawełna i celulozy azotanu środka powlekającego ; W nowoczesnych projektach pokrytych tkaniną do klejenia stosuje się zwykle materiały syntetyczne, takie jak dakron i maślan . Nowoczesne metody są często stosowane w renowacji starszych typów, które pierwotnie były objęte tradycyjnymi metodami.

Cel/wymagania

Celem pokrycia tkaniną statku powietrznego jest:

  • Aby zapewnić lekką, nieprzepuszczającą powietrza skórę do podnoszenia i kontrolowania powierzchni.
  • Aby zapewnić wytrzymałość strukturalną słabych struktur.
  • Do przykrycia innych części samolotu, które nie mogą się unieść, aby zmniejszyć opór, czasami tworząc owiewkę .
  • Aby chronić konstrukcję przed żywiołami.

Historia

Wczesne użycie

Replika maszyny latającej Lilienthal

Pionierscy lotnicy, tacy jak George Cayley i Otto Lilienthal, używali powierzchni latających pokrytych bawełną do swoich projektów szybowców załogowych. Do braci Wright stosowany również bawełnę na pokrycie ich Wright Flyer . Inne wczesne samoloty wykorzystywały różnorodne tkaniny, powszechnie używane jedwabie i len . Niektóre wczesne samoloty, takie jak pierwsze maszyny AV Roe , wykorzystywały nawet papier jako materiał na pokrycie. Do czasu opracowania lakieru na bazie celulozy w 1911 r. stosowano różne metody wykańczania tkanin. Największą popularnością cieszyło się stosowanie gumowanych tkanin, takich jak produkowane przez firmę „Continental”. Inne metody obejmowały stosowanie skrobi sago . Pojawienie się domieszek celulozy, takich jak „Emaillite”, było dużym krokiem naprzód w produkcji praktycznych samolotów, tworząc powierzchnię, która pozostała napięta (eliminując potrzebę częstego ponownego pokrywania powierzchni latających).

I wojna światowa/powojenna

W powietrzu bitwy I wojny światowej toczyły się głównie z tkanin pokrytych biplanes , które były narażone na działanie ognia ze względu na właściwości palne wykładziny tkaniny i nitrocelulozy narkotyku. Namalowane na tkaninie insygnia narodowe były często wycinane z zestrzelonych samolotów i wykorzystywane jako trofea wojenne . Niemiecki konstruktor samolotów Hugo Junkers jest uważany za jednego z pionierów samolotów metalowych; jego projekty rozpoczęły odejście od pokrywania tkanin. Wysoce łatwopalna mieszanka tkaniny, prochów i wodoru była jednym z czynników, które doprowadziły do ​​upadku sterowca Hindenburg .

II wojna światowa

Uszkodzony Vickers Wellington pokazujący spalone i brakujące pokrycie tkaniny

Do czasów II wojny światowej wiele projektów samolotów używało metalowych konstrukcji skorupowych ze względu na ich wyższe prędkości robocze , chociaż powierzchnie sterowe pokryte tkaniną były nadal używane we wczesnych Spitfire i innych typach. Hawker Hurricane miał tkaniny pokryte kadłuba, a także miał tkaniny pokryte skrzydła do 1939 transporty, bombowce i trenerzy nadal używany materiał, mimo że palny lakier azotan zastąpiono masłowego zamiast zaprawy polimerowej, która spala się trudniej. Komar jest przykładem tkaniny pokrytej ( madapollam ) samolotu sklejki. Vickers Wellington wykorzystane tkaniny nad geodezyjnym płatowca który zaoferował dobrą odporność na uszkodzenia bojowe.

Ciekawym przykładem pomysłowości w czasie wojennych przeciwności był szybowiec Colditz Cock . Ten domowy samolot, przeznaczony do ucieczki, wykorzystywał pościel więzienną jako materiał przykrywający; Do jego budowy więźniowie używali również domowego kleju i odczynnika z gotowanego prosa .

Wprowadzenie nowoczesnych materiałów

Wraz z rozwojem nowoczesnych materiałów syntetycznych po II wojnie światowej, tkaniny bawełniane zostały zastąpione w samolotach cywilnych przez politereftalan etylenu , znany pod nazwą handlową Dacron lub Ceconite . Tę nową tkaninę można było przykleić do płatowca zamiast szyć, a następnie obkurczać w celu dopasowania. Bawełna klasy A trwałaby zwykle od sześciu do siedmiu lat, gdy samolot był przechowywany na zewnątrz, podczas gdy Ceconite, który nie gnije jak bawełna, może przetrwać ponad 20 lat.

Ultraflight Lazair pokryte za pomocą Ceconite i proces Hipec.

Wczesne próby wykorzystania tych nowoczesnych tkanin z domieszką maślanową wykazały, że domieszka w ogóle nie przylegała i złuszczała się w arkuszach. Domieszka azotanowa została przywrócona jako początkowy system z wyboru, chociaż została również wyparta przez nowe materiały.

Jeden system tkanin, opracowany przez Ray Stits w USA i zatwierdzony przez FAA w 1965, jest sprzedawany pod marką Poly-Fiber . Wykorzystuje trzy gramatury tkaniny Dacron sprzedawanej pod marką Ceconite , plus klej do tkanin do mocowania do płatowca (Poly-Tak), żywicę uszczelniającą do przygotowania tkanin (Poly-Brush) i farbę (Poly-Tone). Ten system nie jest dopingiem i zamiast tego wykorzystuje chemikalia na bazie winylu . Ceconite 101 to certyfikowana tkanina 3,5 oz/yd 2 (119 g/m 2 ), podczas gdy Ceconite 102 to 3,16 oz/yd 2 (107 g/m 2 ). Istnieje również niecertyfikowany lekki Ceconite o gramaturze 1,87 uncji/yd 2 (63 g/m 2 ) przeznaczony do samolotów ultralekkich . Metoda ta wymaga fizycznego przymocowania tkaniny do płatowca w postaci stebnowania, nitów lub kapturków, które następnie zwykle pokrywa się taśmami tkaninowymi.

Oprócz Poly-Fiber, wiele innych firm produkuje procesy pokrywania dla certyfikowanych i budowanych samodzielnie samolotów . Zarówno produkty Randolph, jak i produkty z certyfikatem Coatings wytwarzają domieszki na bazie maślanu i azotanu do stosowania z tkaninami dakronowymi.

Systemy Superflite i Air-Tech wykorzystują podobną tkaninę, ale wykończenia to produkty na bazie poliuretanu z dodatkiem środków zwiększających elastyczność. Te wykończenia dają bardzo wysoki połysk.

Falconar Avia z Edmonton, Alberta , Kanada opracowała system Hipec w 1964 roku do użytku z tkaniną Dacron. Wykorzystuje specjalną barierę Hipec Sun Barrier, która w jednym kroku przykleja tkaninę bezpośrednio do konstrukcji samolotu, eliminując potrzebę nitowania, zszywania ściągaczy i taśm stosowanych w tradycyjnych procesach produkcji tkanin. Ostateczna farba jest następnie nakładana na osłonę przeciwsłoneczną, aby zakończyć proces.

Nowsze systemy zostały opracowane i rozprowadzone przez Stewart Systems z Cashmere, Washington i Blue River (Ceconite 7600). Te dwa systemy wykorzystują te same certyfikowane materiały dakronowe, co inne systemy, ale nie wykorzystują wysokolotnych związków organicznych , zamiast tego wykorzystują wodę jako nośnik, dzięki czemu są bezpieczniejsze w użyciu i mniej szkodliwe dla środowiska.

Wiele ultralekkich samolotów jest pokrytych wstępnie uszytymi kopertami z 3,9 uncji dakronu, które są po prostu przykręcane, skręcane lub zasznurowane. Są one produkowane w szerokiej gamie kolorów i wzorów i zwykle są noszone w stanie surowym lub z wykończeniem anty- ultrafioletowym, aby były odporne na działanie promieni słonecznych.

Lanitz Aviation wprowadziła w 2001 roku nowy proces produkowany w Niemczech pod nazwą handlową Oratex6000. Oratex otrzymał europejski uzupełniający certyfikat typu (STC) EASA , kanadyjskie STC i amerykańskie STC. Oratex różni się od poprzednich systemów, które wymagają nałożenia wielu warstw specjalnych powłok (wiele z nich toksycznych) wraz z czasem, umiejętnościami, sprzętem i środkami bezpieczeństwa niezbędnymi do ich nałożenia. Oratex6000 jest po prostu przyklejany do płatowca, a następnie mocno obkurczany i nie wymaga żadnych powłok.

Procesy obejmujące

Tradycyjne metody

Sznurowane panele i szyty pod wypukłym profilem powietrznym Sopwith Pup

Tradycyjne metody pokrywania wykorzystują materiały organiczne, takie jak bawełna . Po przygotowaniu konstrukcji samolotu przez piaskowanie, materiał nakłada się za pomocą domieszki jako kleju. Szwy żebrowe są stosowane w szybszych typach samolotów, a zwłaszcza w profilach pod wypukłością, aby zapewnić, że tkanina dopasowuje się do struktury samolotu. Odległość między szwami jest zmniejszona w obszarach dotkniętych myciem śmigła. Pokrycie byłoby następnie potraktowane napinającym środkiem, aby usunąć zmarszczki i zwiększyć wytrzymałość strukturalną, powłoki wykończeniowe często zawierające proszek aluminiowy służyłyby do ochrony powierzchni przed światłem ultrafioletowym . Duże panele z tkaniny z czasów I wojny światowej były często wiązane ze sobą przez oczka, aby ułatwić dostęp do wewnętrznej struktury w celu konserwacji. Niektóre wady w porównaniu z nowoczesnymi metodami to stosunkowo krótki okres użytkowania pokrycia ze względu na skutki biologiczne, takie jak pleśń i nakład pracy wymagany do uzyskania efektu końcowego.

Nowoczesne metody

Nowoczesne metody pokrywania są zgodne z tradycyjną metodą z niewielkimi różnicami. Stosowane są materiały syntetyczne, pokrycie jest przyklejane do konstrukcji za pomocą dedykowanych klejów. Obkurczanie odbywa się za pomocą żelazka elektrycznego lub opalarki . Gdy pokrycie jest ciasne, szwy żebrowe są ponownie stosowane w przypadku cięższych lub szybszych samolotów. Zwykle stosuje się gładzie kosmetyczne, z wyjątkiem Oratexu, który zwykle nie otrzymuje żadnych powłok. Skutkiem ubocznym stosowania nowoczesnych materiałów pokryciowych w samolotach o konstrukcji drewnianej jest to, że ze względu na znacznie dłuższą żywotność konstrukcja pozostaje zakryta i niepoddana inspekcji przez znacznie dłuższy czas, co spowodowało, że specjalne okresowe kontrole są wymagane przez organy nadzoru lotniczego.

W przypadku obu metod pokrywania normalne jest ponowne ważenie samolotu po wymianie tkaniny w celu określenia zmiany masy i środka ciężkości.

Zobacz też

Bibliografia

Uwagi

Bibliografia

  • Federalna Administracja Lotnictwa , Dopuszczalne metody, techniki i praktyki – Inspekcja i naprawa samolotów, AC43.13.1A, Zmiana 3. Departament Transportu USA, Drukarnia Rządu USA, Waszyngton, 1988.
  • Taylor, John WR The Lore of Flight , Londyn: Universal Books Ltd., 1990. ISBN  0-9509620-1-5 .

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki