Ναυπηγική

1. 0 Εφαρμογή σε πλοία

Τα σύνθετα υλικά χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά σε πλοία στα μέσα της δεκαετίας του 1960, αρχικά για καταστρώματα σε κανονιοφόρους περιπολίας. Στη δεκαετία του 1970, η υπερκατασκευή των κυνηγών ορυχείων άρχισε επίσης να χρησιμοποιεί σύνθετα υλικά. Στη δεκαετία του 1990, τα σύνθετα υλικά είχαν εφαρμοστεί πλήρως στον πλήρως κλειστό ιστό και το σύστημα αισθητήρων (AEM/S) των πλοίων. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ναυπηγικά υλικά, τα σύνθετα υλικά έχουν καλές μηχανικές ιδιότητες και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κύτους. Είναι ελαφριά σε βάρος και εξοικονομούν περισσότερο ενέργεια και η διαδικασία κατασκευής είναι σχετικά απλή. Η εφαρμογή σύνθετων υλικών σε πλοία όχι μόνο επιτυγχάνει μείωση βάρους, αλλά αυξάνει επίσης το υπέρυθρο ραντάρ Stealth και άλλες λειτουργίες.

Τα ναυτικά των Ηνωμένων Πολιτειών, της Βρετανίας, της Ρωσίας, της Σουηδίας και της Γαλλίας αποδίδουν μεγάλη σημασία στην εφαρμογή σύνθετων υλικών στα πλοία και έχουν διαμορφώσει αντίστοιχα σχέδια ανάπτυξης προηγμένης τεχνολογίας για σύνθετα υλικά.

1. 1 Γυάλινη ίνα

Οι υψηλής αντοχής ίνες γυαλιού έχουν τα χαρακτηριστικά της υψηλής αντοχής σε εφελκυσμό, του υψηλού συντελεστή ελαστικότητας, της καλής αντοχής στην κρούση, της καλής χημικής σταθερότητας, της καλής αντοχής στην κόπωση, της αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες κ.λπ. , δοχεία υψηλής πίεσης και έλικες κ.λπ. Το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ χρησιμοποίησε σύνθετα υλικά στην υπερκατασκευή των πλοίων πολύ νωρίς και ο αριθμός των πλοίων που είναι εξοπλισμένα με σύνθετες υπερκατασκευές είναι επίσης ο μεγαλύτερος.

Η υπερκατασκευή από σύνθετο υλικό του πλοίου του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ χρησιμοποιήθηκε αρχικά για ναρκαλιευτικά. Πρόκειται για μια πλαστική δομή από ενισχυμένο από γυαλί. Είναι το μεγαλύτερο σύνθετο ναρκαλιευτικό από γυαλί στον κόσμο. Έχει υψηλή σκληρότητα, δεν έχει εύθραυστα χαρακτηριστικά θραύσης και έχει εξαιρετική απόδοση όταν αντέχει τις κρούσεις υποβρύχιων εκρήξεων. .

1.2 Ανθρακονήματα

Σταδιακά εμφανίζεται η εφαρμογή σύνθετων ιστών ενισχυμένων με ανθρακονήματα σε πλοία. Ολόκληρο το πλοίο των κορβετών του Σουηδικού Ναυτικού είναι κατασκευασμένο από σύνθετα υλικά, επιτυγχάνοντας δυνατότητες stealth υψηλών επιδόσεων και μείωση του βάρους κατά 30%. Το μαγνητικό πεδίο ολόκληρου του πλοίου «Visby» είναι εξαιρετικά χαμηλό, γεγονός που μπορεί να αποφύγει τα περισσότερα ραντάρ και προηγμένα συστήματα σόναρ (συμπεριλαμβανομένης της θερμικής απεικόνισης), επιτυγχάνοντας το αποτέλεσμα του stealth. Διαθέτει τις ειδικές λειτουργίες μείωσης βάρους, ραντάρ και υπέρυθρων διπλού stealth.

Τα σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε άλλες πτυχές του πλοίου. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έλικας και άξονας πρόωσης στο σύστημα πρόωσης για τη μείωση της επίδρασης κραδασμών και του θορύβου του κύτους, και χρησιμοποιείται κυρίως σε πλοία αναγνώρισης και ταχύπλοα κρουαζιερόπλοια. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηδάλιο σε μηχανήματα και εξοπλισμό, σε ορισμένες ειδικές μηχανικές συσκευές και συστήματα σωληνώσεων κ.λπ. Επιπλέον, τα σχοινιά από ανθρακονήματα υψηλής αντοχής χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στα καλώδια πολεμικών πλοίων του ναυτικού και άλλων στρατιωτικών ειδών.

Τα σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα χρησιμοποιούνται σε άλλες εφαρμογές πλοίων, όπως έλικες και άξονες πρόωσης σε συστήματα πρόωσης, για τη μείωση της επίδρασης κραδασμών και του θορύβου του κύτους, και χρησιμοποιούνται κυρίως για πλοία αναγνώρισης και ταχύπλοα κρουαζιερόπλοια. Ειδικές μηχανικές συσκευές και συστήματα σωληνώσεων κ.λπ.