借助 FRP 复合材料,人类飞行是否可能?

借助 FRP 复合材料,人类飞行是否可能?

虽然飞机是莱特兄弟在1903年投资的,但人类飞行却是几千年来人类的梦想。 我们不是在谈论坐在飞机上飞行。我们正在谈论一个像鸟一样飞翔的人。以今天的技术进步甚至可能吗?飞向天空虽然人类无法独立飞行,但宝马发明了一种电动翼装,可以让人们像鸟一样飞向天空。被称为BMW i Electrified Wingsuit,这项创新使用双碳纤维叶轮为套装提供可持续能源。每个叶轮都装有一个可产生约 10 马力的电动机。该系统不仅能让人在空中停留长达五分钟,还能实现高速飞行。如果您认为这款翼装一定很重,请再想一想。由于叶轮由碳纤维制成,因此整套套装仅重 26 磅。叶轮位于翼装前部,每个叶轮以 25,000 rpm 的速度旋转。为了完成最初的战斗测试,定点跳伞运动员和专业跳伞运动员彼得萨尔茨曼穿着新的翼装从直升机上跳下。从 9,842 英尺(3,000 米)的高度开始,Salzmann 将这套人体轻型飞行服与其他传统翼装进行了测试。该测试的结果表明,全新 BMW i Electrified Wingsuit 能够比其他车型加速得更快。在飞行中,萨尔茨曼能够立即将速度提高到 186 英里/小时(300 公里/小时)。这项实际的人体飞行测试是在 BMW 风洞测试之后进行的,该测试与用于公司车辆的测试相同。叶轮与螺旋桨此时,您可能想知道叶轮是什么以及它与传统螺旋桨有何不同。螺旋桨基本上只是非常强大的风扇。它们旨在通过推动空气来移动空气,从而将旋转运动转换为线性运动。另一方面,叶轮是一种旋转设计,它产生更多的吸力而不是推动力。BMW 翼装中使用的碳纤维叶轮被环形或管状外壳包围。通过将独特的推进系统与先进的纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料相结合,更快的人类飞行成为可能。为什么使用碳纤维?如果您没有注意到,玻璃纤维和碳纤维都可以在许多不同的体育用品和飞机中找到。翼装是这两个行业的融合。虽然从技术上讲它不是飞机,但它确实需要一些与飞机相同的特性。从某种意义上说,它是一种用于极限运动的可穿戴空中装备。由于材料的轻质成分,为叶轮选择碳纤维是一个绝妙的决定。让我们看看一些材料选项

  • :这种传统的金属材料非常重、易腐蚀且导电。
  • :虽然它比钢轻且不会生锈,但它仍然导电且比碳纤维重。
  • 碳纤维:这种 FRP 复合材料比钢轻 70%,比铝轻 40%。它还耐腐蚀,并且还具有导电性。

选择一种极轻的材料是像这种翼装这样的项目的首要要求。尽可能减轻总重量,不仅可以增加人的飞行时间,还可以提高加速时间和最高速度。另一点需要考虑的是腐蚀。钢极易生锈。是的,它可以用化学涂层进行处理,使其使用寿命更长一些,但最终,水分总是胜过钢材。这意味着来自潮湿环境、天气甚至汗水的水分最终会导致钢铁生锈。因此,钢太重而不能用于翼装,而且会随着时间的推移而腐烂。虽然铝不会生锈,因此是某些体育用品的流行金属材料,但它仍然不是可用的最轻的材料。为什么不使用玻璃纤维?碳纤维比玻璃纤维更适合这项工作的原因有几个。首先,碳纤维比玻璃纤维重量稍轻。它也比玻璃纤维更坚硬,抗拉强度更高。另一方面,玻璃纤维更便宜,更灵活且不导电。就 BMW i 电动翼装而言,设计背后的大脑会重视重量、强度和刚度,而不是成本和灵活性。

(29)
材料号的头像材料号特邀作者

猜您喜欢

  • 环氧树脂和夜光颜料的混合比例是多少?

    混合颜料时的理想比例是 1:5,即一份颜料与五份树脂或环氧树脂的重量比。您可以将颜料混合到双组分环氧树脂的任何一部分中,并且可以在混合之前这样做,或者您可以在混合它们时将它们添加到两个部分中。 您必须小心确保将颜料和两部分混合得很好,以确保最终获得最佳结果。在树脂干燥之前,您有大约 20 分钟的工作时间,但如果您选择使用快速浇铸树脂或快干树脂,这可能会有所不…

    2022-12-08
    5.3K00
  • 拉挤树脂及其在定制制造中的作用

    拉挤成型是一种制造技术,用于制造具有 恒定横截面的零件。材料被拉过模具,该模具密切控制轮廓尺寸。 最终产品是具有高纤维比的复合型材。纤维粗纱(有时与织物一起)从机器后部拉出,引导到位,通过树脂浴,然后通过预成型工具。热固性材料在被拉过固化模具时需要时间来固化。材料在穿过模具时固化成固体形状,当这种材料完成穿过模具的行程并作为固体固化轮廓退…

    2022-11-18
    8.0K00
  • 碳纤维是如何制成的(碳纤维制造工艺、挑战和未来)

    也称为石墨纤维或碳石墨,碳纤维由非常细的碳元素股线制成。碳纤维具有很高的拉伸强度,并且对于它们的尺寸来说非常坚固。它也是一种非常轻的材料。 每根纤维的直径为 5-10 微米。为了说明它有多小,一微米是 0.0001 毫米。一根蜘蛛网丝的直径在 3 到 8 微米之间。 特点及应用 碳纤维的硬度是钢的两倍,强度是钢的五倍。另一个特点是它们具有高度的耐化学性,并且…

    2022-11-01
    6.5K00
  • 你能在环氧树脂的基材上使用桐油吗?

    不,桐油会排斥环氧树脂与基材结合的尝试。如果在基材上使用桐油并在上面浇上环氧树脂,环氧树脂会像汽车蜡上的水一样形成珠状。注意:如果您绝对需要使用桐油,我们推荐以下方法:

    2023-03-26
    5.7K00
  • 玻璃钢一体化泵站的维护成本相对于传统泵站有多大的差异?

    相对于传统泵站,玻璃钢一体化泵站的维护成本通常较低。以下是一些可能导致维护成本差异的因素: 需要注意的是,维护成本的具体差异还会受到多种因素的影响,如泵站的规模、使用环境、运行负荷等。不同情况下的维护成本可能会有所变化。因此,在实际应用中,维护成本的差异需要结合具体情况进行评估和比较。

    2023-08-26
    4.1K00
  • 玻璃纤维是什么成分

    玻璃纤维主要由以下成分组成: 二氧化硅(SiO2):是玻璃纤维的主要成分,通常占据玻璃纤维的75%以上。二氧化硅是一种无机化合物,它赋予玻璃纤维高强度和耐热性能。 氧化铝(Al2O3):氧化铝是一种常见的添加剂,用于改善玻璃纤维的耐高温性能和抗腐蚀性能。它可以提高玻璃纤维的化学稳定性和耐热性。 氧化钙(CaO):氧化钙也是一种常见的添加剂,用于调节玻璃纤维的…

    2023-11-19
    3.6K00
  • 出现更快固化时影响树脂的其他因素

    哪些因素可能会影响您的环氧树脂干燥时间?以下只是一些可能会在您不知情的情况下改变树脂干燥方式的事情。

    2022-11-07
    8.8K00
  • 如何进行环氧树脂和金属材料的拉伸测试?

    进行环氧树脂和金属材料的拉伸测试可以评估粘接的强度和性能。 下面是一般的步骤: 需要注意的是,在进行拉伸测试之前,应根据相关标准或测试方法进行操作,并确保测试过程符合安全要求。 此外,为了获得准确和可靠的结果,建议进行多次测试并取平均值。 请注意,上述步骤仅提供一般指导,并且实际的拉伸测试步骤可能因具体的测试要求和设备而有所不同。 建议参考相关测试标准、设备…

    2023-08-20
    7.1K00
  • 玻璃钢漏水怎么快速修复

    在玻璃钢漏水的紧急情况下,可以采取以下快速修复步骤: 请注意,快速修复是临时的应急措施,旨在暂时止住漏水,以便后续进行更彻底的修复。在使用快速修补剂进行修复后,建议尽快联系专业维修人员或制造商,以进行更全面和可靠的修复,以确保玻璃钢容器的长期可靠性和安全性。

    2023-12-02
    5.1K00
  • 除了砂纸有没有其他的可以用来打磨高光胶衣?

    除了砂纸,还有其他工具可以用来打磨高光胶衣,具体取决于个人偏好和可用资源。以下是几种常用的工具: 请记住,在使用这些工具之前,最好先阅读胶衣制造商提供的具体指南和建议,了解适合胶衣材料和修复的工具和方法。同时,对于电动工具的使用应谨慎,遵循安全操作规程,并注意保护自己的安全。

    2023-09-01
    9.0K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部