No.37 항공기 재료 - 현황 및 전망

목차

미래 항공기 구조재료에 필요한 성질

항공기 구조 재료의 현황과 해결과제
(알루미늄 합금, 복합재료)

현재 우리나라 항공기 산업의 현황
(항공우주시험본부 김해공장)

앞으로의 항공기 전망

본문내용

미래 항공기 구조재료에 요구되는 성질
(1) 항공기 고속화에 따른 내열성
항공기의 고속화 → 더욱 높은 온도
미래 항공기 구조재료에 요구되는 성질
(2) 고속화와 에너지 절감을 위한 경량화
3.5이하
자동차
35
선박 및 기타 상선
70~250
항공기
250~1,400
헬리콥터
1,400
미사일
50,000
로켓, 인공위성
절감액(천원/kg)
응용분야
미래 항공기 구조재료에 요구되는 성질
(3) 큰 압력에 버틸 수 있는 고강도
F-15의 표면 압력분포
내열성
경량화
비강도
알루미늄 합금
복합재료
항공기 구조 재료의 현황
알루미늄 합금
복합재료
CFRP
Al 합금
CFRP
Al 합금
주익
주익
CFRP
CFRP
CFRP
(Al 합금)
CFRP
수평미익
(전연)
CFRP
CFRP
CFRP
(Al 합금)
CFRP
수직 미익
(전연)
미익
CFRP
CFRP
CFRP
Al 합금
중앙익
[Al-Li합금]
(Al합금, CFRP)
[GLARE-Al합금]
(CFRP)
CFRP
(CFRP)
Al 합금
(CFRP)
외판[상부, 하부]
(frame beam 상부, 하부)
동체
A350
A380
B787
B777 일차 구조재용 알루미늄 합금과 요구 성능
항공기 외판
고강도
내피로성 나쁨
( 균열 발생의 우려 )
Extra super duralumin
(7075)
항공기 외판
구조재
강도, 연신율 우수
절삭성 양호
내응력부식결함성 우수
Super duralumin
(2024)
조립용 리벳
절삭가공성 우수
내식성,용접성 나쁨
Duralumin
(2017)
용도
특성
종 류
기체에 쓰이는 알루미늄 합금의 종류 및 특성
GLARE
GLARE 알루미늄과 유리 섬유의 얇은 층으로 구성된 "GLAss-REinforced" 섬유 금속 합판 제품 (FML)
내피로성의 40% 향상
보통의 알루미늄 합금보다 10% 낮은 밀도로 A380기 794kg 감량
15,880(만원)의 경제적 효과 창출
알루미늄 합금의 과제
초초듀랄루민 개발 But! 수요에 전망되지 않음.
복합재료의 비중 성장. So! 복합재료와의 경합
알루미늄 합금 → 마그네슘합금으로의 전환
기체의 대폭적인 경량화 & 고강도

참고자료

· “ 비철금속재료 ” , 원창출판사 , 이지환 외 3인 , 1996
· “ 항공기소재 부품 산업의 현황조사 및 연구개발 계획 ” , 과학기술처 , 1994
· “ 공업재료가공학 ” , 피어스 에듀케이션 코리아 , 2003
· “ 생산제조공학 ” , 사이텍미디어 , 유송민 외 3인 ,1998
· “ 항공우주학개론(제 3 개정판) ” , 한국항공우주학회 , 한국항공우주학회 편 , 2002
· “ 항공기 기체 ” , 성안당 , 임종규 외 1인 , 2004
· “ Engineering Metallurgy ” , ELBS , Raymond , 1993
· 자동차 경량화 재료 개발 사업/ 과학기술부, 2001
· 고강도 알루미늄 주조합금의 개량 개발 / 과학기술부 2001
· 알루미늄 주조/단조 공정에서 주조조직 제어에 관한 연구 /배원병 1999 <韓國精密工學會誌>
· 알루미늄 합금의 주조/단조 기술에 대한 기초연구 /배원병 1998 <韓國精密工學會誌>
· www.kipris.or.kr : 특허기술정보센터
· www.mctnet.org : 부품소재 종합정보망
· 연속주조 기술동향 / 박준표 /포항산업과학연구원 부품 신소재 연구센타
· 경량금속 복합재료 연구동향 / (주)두레에어메탈 기술연구소