[재료과학]항공기용 구조재료기술의 진보

소개

재료과학적 관점으로 항공기 재료들이 어떻게 발전 하였으며 어떤특성을 지녀 어떤 역할을 하였는지에 대해 보잉사의 B777,B787 및 에어버스사의 A380,A350 등을 예로 들어 비교 설명하였습니다.
추가로 항공기용 복잡재료의 대표급인 CFRP(carbon fiber reinforced plastic)

목차

1. 머리말
2. 항공기 구조에 사용되는 재료와 변천
3. 항공기 구조에 사용되는 선진재료기술
4. 결론
<부주제생략>

본문내용

기체구조 1Kg의 경량화는 익 면적의 축소, 지지구조의 경감, 엔진 소형화 및 연료 탑재용 저감 등에 의해 기체 총중량 2~3kg의 경량화를 가져온다. 이것을 기체 Growth Factor (증대 계수 = 비행중량 증감/구조중량 증감)라고 하며, 근대 민간기에서는 G.F=2~3기이다. (그림1참조) 이 것은 경량 고강도 항공기를 만들어내기 위해서는, 기체 설계등과 함께, 구조재료가 매우 중요하다는 것을 말하고 있다.
근대 항공기구조재료는 크게 나누어 ① 알루미늄 합금, ② 철강재료, ③ 티탄 합금,
④ CFRP로 대표되는 복합재료 등으로 분류되지만 최근 복합재료의 사용비율을 매우 빠르게 상승하고 있는 한편, 신소재로의 대응에 관해서는 제조사마다 견해가 약간의 차이도 보여 진다.
(1) 보잉 사가 사용하는 소재의 변천 보잉사의 기체구조재료의 추이를 나타낸 것이
(그림2)이다. B777까지는 알루미늄 합금이 대부분을 차지하고 있지만 B787에서
복합재료의 사용비율이 50%와 알루미늄 합금으로 역전하고 있다.
(2) 에어버스사가 사용하는 소재 에어버스사의 기체 구조재료를 초대형민간여객기 A380과 B787과 동급A350에 관해서 나타낸 것이 (그림3)이다. A380에서는 복합재의 사용 비율이 22%로 알루미늄합금이 61%를 차지하고 있던 것에 비해, A350에서는 복합재가 39%로 증가하고 하지만, 알루미늄 합금이 11%로 격감하고 있다. 하지만 알루미늄 리튬합금 (제3세대 알루미늄 합금이라고 칭한다)이 신재료로서 등장하고 있고, 이것도알루미늄 합금이기 때문에 총체적으로는 알루미늄 합금이 32%로 거의 복합재 비율과 똑같다.

참고자료

· 없음