Wielofunkcyjne kompozyty do samolotów
Kompozyty łączące różne materiały w jednej strukturze pozwalają inżynierom na optymalizację kilku właściwości i zalet poszczególnych elementów składowych. Dzięki temu możliwe jest zmniejszenie wymiarów, ciężaru i kosztów przy jednoczesnej poprawie sprawności. Ważnymi kryteriami, które trzeba wziąć tu pod uwagę, są minimalizacja drgań oraz minimalizacja emisji akustycznych. Drgania powodują degradację ważnych podzespołów samolotowych, a w efekcie mogą prowadzić do awarii. Drgania mogą negatywnie wpływać na wszystkie podzespoły, od elektroniki po aparaturę i sam kadłub, dlatego ich redukcja jest jednym z kluczowych założeń przy projektowaniu dowolnego wielofunkcyjnego elementu konstrukcyjnego. Ograniczenie emisji akustycznych należy do filarów ambitnej europejskiej inicjatywy Czyste niebo, mającej na celu zmniejszenie negatywnych skutków transportu powietrznego. W ramach finansowanego przez UE projektu COMPASS naukowcy badali możliwości zintegrowania materiałów tłumiących drgania i hałas z plastikowymi laminatami wzmocnionymi włóknami węglowymi w celu uzyskania wielofunkcyjnego rozwiązania. Wybrano różne materiały tłumiące i procesy produkcyjne z zamiarem ich zbadania i optymalizacji. Choć główne cele prac dotyczyły drgań i hałasu, to ich realizacja nie mogła się odbyć kosztem właściwości mechanicznych. Badacze dokonali oceny materiałów pod względem ochrony przed erozją, wyładowaniami atmosferycznymi i działaniem wilgoci. Po określeniu optymalnych materiałów i metod obróbki w skali laboratoryjnej badacze przygotowali kilka rozwiązań demonstracyjnych. W ostatniej fazie prac opracowano natomiast strategię produkcji przemysłowej nowych technologii. Komercyjne wykorzystanie materiałów wielofunkcyjnych opracowanych w ramach projektu COMPASS powinno przynieść szereg ważnych korzyści przemysłowi lotniczemu, pasażerom i środowisku. Technologie te umożliwią obniżenie kosztów produkcji, a także zmniejszenie ciężaru podzespołów, co pozwoli ograniczyć zużycie paliwa, emisje i koszty eksploatacji. Lepsza ochrona samolotu przed drganiami i zmniejszenie hałasu pozwolą obniżyć koszty konserwacji oraz poprawić komfort i bezpieczeństwo pasażerów. Ponadto koncepcje te powinny wpłynąć korzystnie na kondycję unijnej gospodarki i sektora lotniczego.