Okrętownictwo

1. 0 Zastosowanie na statkach

Materiały kompozytowe po raz pierwszy zastosowano na statkach w połowie lat sześćdziesiątych XX wieku, początkowo w pokładówkach kanonierek patrolowych. W latach 70. w nadbudówkach niszczycieli min zaczęto również stosować materiały kompozytowe. W latach 90. XX wieku w całkowicie zamkniętych masztach i systemach czujników (AEM/S) statków zastosowano w pełni materiały kompozytowe. W porównaniu z tradycyjnymi materiałami do budowy statków, materiały kompozytowe mają dobre właściwości mechaniczne i są wykorzystywane do produkcji kadłubów. Są lekkie i bardziej energooszczędne, a proces produkcji jest stosunkowo prosty. Zastosowanie materiałów kompozytowych na statkach nie tylko pozwala na zmniejszenie masy, ale także zwiększa niewidzialność radaru w podczerwieni i inne funkcje.

Marynarki Wojenne Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Rosji, Szwecji i Francji przywiązują dużą wagę do stosowania materiałów kompozytowych na statkach i opracowały odpowiednie plany rozwoju zaawansowanych technologii materiałów kompozytowych.

1. 1 Włókno szklane

Włókno szklane o wysokiej wytrzymałości charakteryzuje się dużą wytrzymałością na rozciąganie, wysokim modułem sprężystości, dobrą odpornością na uderzenia, dobrą stabilnością chemiczną, dobrą odpornością na zmęczenie, odpornością na wysoką temperaturę itp. Może być stosowane do pocisków min głębinowych, pancerza kuloodpornego, łodzi ratunkowych , zbiorniki wysokociśnieniowe i śmigła itp. Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych bardzo wcześnie zastosowała materiały kompozytowe w nadbudówkach statków, a liczba statków wyposażonych w nadbudówki kompozytowe jest również największa.

Nadbudówka z materiału kompozytowego okrętu Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych była pierwotnie używana w trałowcach. Jest to konstrukcja z tworzywa sztucznego wzmocniona w całości szkłem. Jest to największy trałowiec wykonany w całości ze szkła kompozytowego na świecie. Ma wysoką wytrzymałość, brak właściwości kruchego pękania i ma doskonałe właściwości, gdy wytrzymuje uderzenia podwodnych eksplozji. .

1.2 Włókno węglowe

Stopniowo pojawia się zastosowanie na statkach masztów kompozytowych wzmocnionych włóknem węglowym. Cały okręt korwet szwedzkiej marynarki wojennej jest wykonany z materiałów kompozytowych, co zapewnia wysoką wydajność w zakresie niewidoczności i zmniejsza wagę o 30%. Pole magnetyczne całego statku „Visby” jest wyjątkowo niskie, co pozwala ominąć większość radarów i zaawansowanych systemów sonarowych (w tym termowizyjnych), uzyskując efekt ukrycia. Posiada specjalne funkcje redukcji masy, radaru i podwójnego ukrywania się w podczerwieni.

Kompozyty z włókna węglowego można również stosować w innych aspektach statku. Na przykład może być stosowany jako wał napędowy i napędowy w układzie napędowym w celu zmniejszenia efektu wibracji i hałasu kadłuba, i jest najczęściej stosowany na statkach rozpoznawczych i szybkich statkach wycieczkowych. Może być stosowany jako ster w maszynach i sprzęcie, w niektórych specjalnych urządzeniach mechanicznych i systemach rurociągów itp. Ponadto liny z włókna węglowego o wysokiej wytrzymałości są również szeroko stosowane w kablach okrętów wojennych i innych elementach wojskowych.

Materiały kompozytowe z włókna węglowego są wykorzystywane w innych zastosowaniach statków, takich jak śruby napędowe i wały napędowe w układach napędowych, w celu zmniejszenia efektu wibracji i hałasu kadłuba, i są najczęściej stosowane w statkach rozpoznawczych i szybkich statkach wycieczkowych. Specjalne urządzenia mechaniczne i systemy rurociągów itp.