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航空合金材料需要更高安全性或可靠性

开发商用航空合金材料系统的关键问题仍然涉及执行机构的成本和可靠性、系统重量和整体复杂性。在目前严峻的经济环境下,这些合金材料系统将不会被采用,除非它们能显著提高飞机的性能或安全性或可靠性。然而,最终可能的重大利益似乎是真实的。我们可以提出的一个例子是,在军用飞机上增加自适应控制面可以消除水力学和铰链线,在增加有效载荷、射程和机动性方面提供显著优势。

电热合金


在另一个潜在效益的例子中,合金材料在旋翼机中抑制叶片振动和控制扭转的应用可以提高速度能力和减少所需的维护。另一个可能的应用,可能在商业航空的早期实施,涉及振动消除,以减少座舱噪声。这种应用虽然难以量化其好处,但可能通过减少飞行员的疲劳来提高安全性。


20年的范围内,将不会有涉及适应性材料的系统可用、实用和成本足够低,使其能够应用于商用飞机。但是,传感和信号处理能力可用于结构的健康监测或服务环境条件的测量。例如,人们认为合金材料将首先以最简单的形式使用,即作为被动系统。例如,光纤可以作为健康监测系统的一个组成部分来评估难以检测的关键部件的性能。光纤可以被用于外部,仅仅中继来自特定传感器,连接到光纤末端的腐蚀传感器的信息。

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另外,合金材料生产的光纤可以本质地应用,光纤本身的透光性能的变化(可能嵌入到组件中)可以用来提供传递给组件的应变量的信息。这样一个由传感器和光纤组成的分布式系统可以提供一种基本的健康监测方法。与这样一个被动的系统相关技术问题将涉及关键部件的选择监控、埋置或附件内的纤维或结构来减少纤维断裂,和一些校准纤维及其反应的方法为了正确解释获得的信息。


合金材料领域正在得到广泛的研究,合金材料技术正在迅速发展。因此,许多国家合金材料研发团队密切监测这一技术的发展,并试图量化合金材料系统应用可能带来的性能提升。制造一个原型或演示单元将是彻底评估合金材料系统性能和效益的一种方法。


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