비행기 제작에는 왜 특정한 합금이 사용되요?
비행기는 가볍고 강해야 하고 높은 고도에서 성능을 유지해야 하는데요 비행기 제작에 적합한 합금의 종류와 특성을 알기쉽게 설명해주세요
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
비행기 제작에는 주로 알루미늄 합금,복합재료가 사용됩니다. 알루미늄 합금은 가볍고 부식에 강해 구조적 안정성을 제공합니다.티타늄 합금은 높은 강도와 내열성을 갖추고 있어 고온환경에서도 성능을 유지합니다. 복합재료는 경량화와 강도를 동시에 만족시켜 연료 효율성을 높여줍니다.이러한 합금들은 비행기의 안전성과 성능을 극대화하는 데 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
비행기 제작에 있어서
재료는 피로저항성의 문제, 비용 효율성, 경량화 요구 , 안전성 측면 등
고려 및 요구되는 조건 많습니다
무엇보다도 극한의 조건에서 안정적으로 운영되어야 하는 것이 가장 중요한데요.
항공기 재료에서는 한가지만으로 구성되는 것이 아닌
부위의 목정에 따라 다양한 재료가 사용 됩니다.
알루미늄, 티나늄, 복합재료 등이 환합되어 사용되며
각 재료는 각각 물리적, 화학적 특성이 다릅니다.
그런 이유로 서로 다른 재질간 접합에는 용접이 적합하지가 않기에
리벳 접합이나 고성능 접착제를 사용하여 접합을 합니다.
용접에서는 또한 추가적 금속재료(용접봉)이 필요로 하므로
그에 따른 중량 증가로 인해
항공기의 중요한 목표중 하나인 경량화에도 좋지 않으므로 용접방식은 선호되지 않습니다.
제작에 적합한 합금의 종류라면
크게 알루미늄 합금이 사용되는데요.
강도 및 피로강도, 인성, 연성이 우수하고
성형 가공성 면에서도 우수하기에 사용됩니다.
항공기에 사용되는 알루미늄 합금을 보면
첫째, 두랄루민
알루미늄, 마그네슘, 구리의 합금으로, 항공 산업에서 가장 널리 사용되는 알루미늄 합금으로
강도. 인성, 피로강도 및 연성이 우수합니다. 외장에 주로 이용됩니다.
둘째, 초경질 알루미늄
알루미늄, 아연, 마그네슘, 구리의 조합의 합금으로
강도와 항복 한계가 높고 무거운 하중을 견디며 전기 기계 상부 날개 스킨, 빔 등의 제조에 사용 됩니다.
셋째, 6061 알루미늄 합금
가장 일반적으로 사용되는 합금으로,
비행기 날개/ 몸체 에 많이 이용되며, 내식성/ 용접성/성형가공성이 우수합니다.
넷째, 7075 알루미늄 합금
냉간 가공된 단조합금 형식으로 연강보다 강도가 훨씬 우수하고, 내식성, 기계적 성질이 뛰어나
동체 프로엠, 랜딩기어 등에 주로 적용합니다.
그 외에도 많은 합금들이 있으나 주로 이용되는 합금을 정리해 보았습니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
이유는 고도가 올라갈수록 기압의 영향을 많이 받기 때문에 이러한 힘을 지탱하기 위해서 합금을 사용하게 됩니다.
안녕하세요. 원형석 전문가입니다.
거의 대부분 티타늄과 카본합금으로 만들고 있습니다 이유는 가볍고 저항에 잘견디기 위해서 만듭니다
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
비행기 제작에 특정한 합금이 사용되는 이유는 가벼움, 강도, 내식성, 고온 저항성 등이 필요하기 때문입니다.
관련 재료로는 알루미늄,티타늄,니켈, 마그네슘 합금 등이 있습니다.
알루미늄 합금 - 강도 대비 중량이 가볍고 내식성 뛰어나며 열처리를 통해 강도를 높일 수 있습니다.
티타늄 합금- 매우 가볍고 강하고, 내열성이 뛰어나며 고온에서도 강도를 유지합니다.
니켈 합금- 고온에서도 강도를 유지하며 내열성이 뛰어납니다.
마그네슘 합금- 매우 가볍고 강하며, 내진성과 전자파 성능이 우수합니다.
이러한 합금들은 비행기의 성능과 안전성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다.