Zukünftige Flugzeuge könnten selbst reparieren

Beschädigter Flugzeuge konnte sich automatisch reparieren auch während des Fluges durch die Nachahmung von heilenden Prozesse in der Natur, ein Forscher sagte in dieser Woche gefunden.

Eine Methode wäre so einfach wie ein Harz, die in Ritzen auf Wunsch sickert.

Nicht nur könnte solch ein Durchbruch zu sicherer Flugzeuge, aber es könnte auch zu leichteren Handwerk, die Kraftstoff sparen, sinken und globale Erwärmung Treibhausgasemissionen reduzieren würde.

"Bei Öl $130 nähert sich ein Fass, wenn Sie Gewicht abstreifen können Sie Geld sparen könnte", sagte Forscher Ian Bond, ein Materialwissenschaftler an der University of Bristol in England.

Gemeinsame beschädigen

Flugzeugen leiden routinemäßig Schäden durch täglichen Gebrauch. Viel der Luft-und Raumfahrtforschung geht in Materialien, die Schaden widerstehen können.

"Sie wären überrascht, wie oft LKW fahren in die Flugzeuge beim Parken an Flughäfen," Bond sagte LiveScience. "Und dann haben Sie Werkzeuge, die auf Flugzeuge bei Wartung Kleiderbügel oder Hagelkörner gefallen, beim fliegen durch Stürme. Sehr subtil Schaden, wenig Dellen und Risse und knallt das, wenn links unentdeckt, könnte etwas ernstes hineinwachsen. Am Flugzeug Kleiderbügel ist viel Zeit damit verbracht, diese Fehler zu finden."

Zusätzliches Gewicht am Ende Flugzeuge so zu gestalten, die heute helfen Schäden zu bewältigen.

"Die Idee, dass Sie möchten, was Sie nach einer Schädigung in der Lage sein, alle Lasten zu erhalten würden Sie gelassen haben Struktur wäre wahrscheinlich zu sehen", sagte Bond. "Dies endet mit zusätzliches Gewicht, wie Sie sich vorstellen können mit einem Aufschlag mit Flugzeugen ist."

Menschen tun es

Eine System, die Flugzeuge helfen könnte sich selbst reparieren "würde auf jeden Fall mit Sicherheit helfen, und von nicht so viel Schaden sorgen, es könnte enorme Einsparungen bei Gewicht", sagte Bond. "Der menschliche Körper Reparaturen selbst ständig, manchmal nach ziemlich schwere Schäden. "Warum machen kann nicht wir Strukturen, die die gleiche Art der Sache zu tun?"

Der Schlüssel wäre Hohlfasern mit Epoxydharz und härter geladen. Solche Schiffe in jedem Teil der Struktur des Flugzeugs eingebettet werden könnte — seinen Rumpf, Flügel, Nase oder Heckflosse – und würde Sie bluten, wenn geknackt um jedes Loch, imitiert Schorf über eine Wunde abzudichten. Das beschädigte Material konnte bis zu 80 bis 90 Prozent seiner ursprünglichen Stärke, bequem ermöglicht ein Flugzeug nach Funktion wiederhergestellt werden.

Farbstoff in das Harz gemischt schaffte reparierte Schäden auftauchen als farbige Flecken, die bei den nachfolgenden Boden Kontrollen leicht entdeckt werden konnte, so dass volle Reparaturen konnte bei Bedarf durchgeführt werden. Dieser Farbstoff auftauchen würde nicht bei normalen Lichtverhältnissen, nur sichtbar, wenn Sie UV-Licht ausgesetzt. Auf diese Weise das System wird "ergänzen anstatt ersetzen herkömmliche Inspektion und Wartungsroutinen, die größere Schäden durch Vogelschlag, leicht abholen können" sagte z. B. Bond.

Diese Harz-geladenen Fasern könnte Verwendung finden, wo immer faserverstärkte Polymerkomposite verwendet werden. Diese leichten, leistungsstarke Materialien sind zunehmend beliebt nicht nur in Flugzeugen aber auch in Autos, wind, Turbinen und sogar Raumschiffe. Das neue Self-repair-System könnte daher in all diesen Bereichen auswirken.

Zirkulierenden System

Die Wissenschaftler entwickeln auch Systeme, wo die Heilmittel nicht in einzelne Fasern enthalten, sondern kann tatsächlich bewegen sich in ein Netz von Röhren, "genau wie die Herz-Kreislauf-Systems gefunden bei Tieren und Pflanzen," Bond sagte.

"Ein solches System hätte seine Heilung Agent aufgefüllt oder ersetzt und konnte immer wieder eine Struktur während seiner Lebensdauer heilen" fügte er hinzu. "Darüber hinaus bietet es Potenzial für die Entwicklung von anderen biologischen-Typ Funktionen in vom Menschen geschaffenen Strukturen, z. B. Temperaturregelung oder Verteilung von Energiequellen."

Derzeit Bond und seine Kollegen arbeiten mit hohlen Glasfasern mit einem handelsüblichen Harz geladen. Sie entwickeln derzeit eine maßgeschneiderte Harz, optimiert für den Einsatz im System.

"Aktuelle Epoxy Systeme müssen in präzise Kennzahlen, wie zwei Teile aus einer Zutat mit einem Teil eines anderen vermischt werden" Bond sagte. "Wir bräuchten das Harz verschiedene Mischverhältnisse viel toleranter sein, da wir keinen auf die Situation in der Luft Einfluss."

"Und wir bräuchten zu niedrige Viskosität und relativ stabil – es braucht eine lange Zeit dauern" fügte er hinzu. "Es könnte sitzen in einem Flugzeug Struktur für ziemlich lange Zeit, vielleicht Jahre und muss noch reaktiv, wenn aufgerufen werden."

Das Harz müssten genügend Zeit zu sickern in jede Ritze vor dem Härten, aber im Idealfall schnell genug arbeiten, um einen Effekt haben, wenn das Flugzeug noch fliegt. Kontrolle über das Aushärten des Harzes würde kompliziert zu bekommen, durch die kalten Temperaturen in den Höhenlagen, die in der Regel fliegen in Flugzeugen gefunden.

"Ich glaube, so eine Harz erreicht werden kann," sagte Bond. "Es ist nur, dass niemand jemals gebeten wurde, solche Harz zu machen."

Ein funktionierendes System in den nächsten fünf Jahren sein könnte, schlug Bond.

Die Wissenschaftler erhalten Mittel aus dem Vereinigten Königreich Engineering und Physical Sciences Research Council.

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