Uçak Fren Diski

Semicorex uçak fren diski büyük değildir ancak uçağın temel bileşenlerinden biridir, “kalp” motoru ve “beyin” sinek kumandası kadar önemlidir. Otomatik fren prensibiyle aynı şekilde, yalnızca uçak frenlerinin ısı direncinin daha yüksek olması gerekir ve genellikle çok diskli fren sistemi kullanılır.frenlertekerlekler üzerindeki frenler yavaşlama etkisinin büyük kısmını sağlayarak uçağın muazzam kinetik enerjisini uçağın fren diskinin iç enerjisine dönüştürür. Uçak, yüksek hızlı taksi sırasında acil bir durumla karşılaştığında ve kalkışı iptal etmek zorunda kaldığında, acil durum frenlemesi, fren disklerini daha da zorlu bir teste tabi tutarak onların hızla ısınarak kızgın bir duruma gelmesine neden olur.

Uçak fren sistemleri (Boeing 787 hariç) genellikle hidrolik fren teknolojisini kullanır. Motor, alçak basıncı yüksek basınca dönüştüren ve bu basıncı hidrolik hatlar aracılığıyla fren aktüatörlerine ileten bir hidrolik pompaya güç sağlar. Fren aktüatörleri uçağın fren diskini iter ve bastırır ve diskler arasındaki sürtünme, tekerleklerin dönmesini önleyecek bir tork sağlar, böylece uçağın kalkış hızını azaltır.

Bu kulağa basit geliyor ama aslında oldukça karmaşık. Uçaklar yüksek hızlarda indikleri için muazzam miktarda enerji içerirler. Enerjinin korunumu yasasına göre, uçağın durması için bu muazzam enerjiyi (aerodinamik sürükleme de yardımcı olur) absorbe etmek için uçağın itme ters çeviricilerine ve fren sistemlerine güvenmesi gerekir. Sürtünme işlemi sırasında uçağın fren diski, uçağın kinetik enerjisinin çoğunu ısı enerjisine dönüştürür; dolayısıyla çalışma sıcaklığıfren disklerien az birkaç yüz santigrat derecedir.

Ayrıca, uçak fren sistemleri, operasyon sırasında meydana gelebilecek öngörülemeyen pek çok durumu hesaba katacak şekilde tasarlanmıştır ve bu durum, yolculara daha da yüksek talepler getirmektedir.fren diskleri. Örneğin bir uçak, kalkışa hazırlanan pistte yüksek hızda taksi yaparken ani bir durumla karşılaşırsa ve kalkışı iptal etmek zorunda kalırsa? Veya bir uçak, kalkıştan kısa bir süre sonra bir sistem arızası tespit ederse ve geri dönmesi gerekirse, ancak flaplar ve çıtalar bu anda tam olarak açılamazsa ne olur? Bu öngörülemeyen durumların meydana gelmesi durumunda, uçağın fren diskinin normal inişe göre önemli ölçüde daha fazla enerji absorbe etmesi gerekir.

Uçak fren diski üretiminde kullanılan malzemelerin hem sürtünmeye hem de yüksek sıcaklıklara dayanıklı olması gerekir. Bu gereksinimleri hangi malzeme karşılayabilir? Cevap karbon karbon kompozit malzemelerdir. İlk uçaklarda ağır ağırlık, zayıf yüksek sıcaklık performansı ve kısa ömür gibi dezavantajlara sahip toz metalurjili çelik fren diskleri kullanılıyordu. Karşılaştırıldığında, karbon/karbon kompozit fren diskleri üstün performans sunar ve çelik fren disklerinden %40 daha hafiftir (çok tekerlekli büyük uçaklar için bu, yüzlerce kilogram, hatta tonlarca ağırlık azalması anlamına gelir), dolayısıyla yaygın uygulama alanı kazanır.

Karbon/karbon kompozit malzemelerİskelet olarak karbon fiberden ve matris olarak karbondan oluşan kompozit malzemelerdir. Karbon fiberler sürekli üç boyutlu bir çerçeve formunda veya rastgele dağıtılmış kısa doğranmış fiberler formunda olabilir; karbon matrisi, reçinenin emprenye edilmesi veya ziftin karbonlaştırılmasıyla veya piroliz ve hidrokarbon gazlarının (doğal gaz veya propan gibi) biriktirilmesiyle elde edilir.

Onlarca yıl süren araştırmalardan sonra, modern süreçlerle üretilen karbon/karbon kompozit malzemeler, yüksek sıcaklık ve yüksek hız koşulları altında havacılık malzemelerinin kapsamlı performans gereksinimlerini iyi bir şekilde karşılayabilen, yüksek özgül mukavemet, yüksek özgül modül, yüksek sıcaklık direnci ve mükemmel sürtünme ve aşınma özellikleri gibi özellikler kazanmıştır.