Судостроение

1. 0 Применение на судах

Композитные материалы впервые были использованы на кораблях в середине 1960-х годов, первоначально для рубок патрульных канонерских лодок. В 1970-х годах в надстройках минхантеров также стали использовать композитные материалы. В 1990-е годы композитные материалы были полностью применены в полностью закрытых мачтах и ​​сенсорных системах судов (AEM/S). По сравнению с традиционными судостроительными материалами композиционные материалы обладают хорошими механическими свойствами и используются для изготовления корпусов. Они легкие по весу и более энергосберегающие, а процесс изготовления относительно прост. Применение композитных материалов на кораблях не только позволяет снизить вес, но и повышает скрытность радаров в инфракрасном диапазоне и другие функции.

Военно-морские силы США, Великобритании, России, Швеции и Франции придают большое значение применению композиционных материалов на кораблях и разработали соответствующие планы развития передовых технологий композиционных материалов.

1. 1 Стекловолокно

Высокопрочное стекловолокно обладает такими характеристиками, как высокая прочность на разрыв, высокий модуль упругости, хорошая ударопрочность, хорошая химическая стабильность, хорошая усталостная прочность, устойчивость к высоким температурам и т. д. Его можно использовать для снарядов глубоководных мин, пуленепробиваемой брони, спасательных шлюпок. , сосуды высокого давления и гребные винты и т.д. ВМС США очень рано начали использовать композитные материалы в надстройках кораблей, и количество кораблей, оснащенных композитными надстройками, также является самым большим.

Надстройка из композитного материала корабля ВМС США изначально использовалась для тральщиков. Это цельностеклянная армированная пластиковая конструкция. Это самый крупный в мире цельностеклянный тральщик. Он обладает высокой прочностью, не имеет хрупких характеристик разрушения и имеет превосходные характеристики, когда он выдерживает воздействие подводных взрывов. .

1.2 Углеродное волокно

Постепенно появляется применение композитных мачт, армированных углеродным волокном, на судах. Весь корабль корветов ВМС Швеции выполнен из композитных материалов, что обеспечивает высокую скрытность и снижение веса на 30%. Магнитное поле всего корабля «Висбю» чрезвычайно низкое, что позволяет избежать действия большинства радаров и современных гидроакустических систем (в том числе тепловизионных), достигая эффекта малозаметности. Он имеет специальные функции снижения веса, радара и двойной инфракрасной скрытности.

Композиты из углеродного волокна также можно использовать в других аспектах корабля. Например, его можно использовать в качестве гребного и гребного вала в двигательной системе для снижения эффекта вибрации и шума корпуса, и он в основном используется на разведывательных кораблях и быстроходных круизных судах. Его можно использовать в качестве руля направления в машинах и оборудовании, некоторых специальных механических устройствах и системах трубопроводов и т. д. Кроме того, высокопрочные канаты из углеродного волокна также широко используются в тросах боевых кораблей ВМФ и других изделиях военного назначения.

Композитные материалы из углеродного волокна используются в других применениях на кораблях, таких как гребные винты и гребные валы двигательных установок, для снижения эффекта вибрации и шума корпуса, и в основном используются для разведывательных кораблей и быстроходных круизных судов. Специальные механические устройства и системы трубопроводов и т. д.