- 序文
空飛ぶ車は、地上および空中でドアツードアの輸送を提供する個人用航空機または移動可能な航空機です。
炭素繊維軽量化のための代替材料として使用できます。
-文章
今日、多くの大都市では交通渋滞が深刻な問題となっており、休日には高速道路のジャンクションや路面電車が蟻のようにゆっくりと動いているのをよく見かけます。この問題をどのように解決できるでしょうか？
なぜ安価な飛行機を代替手段として使えないのかと疑問に思う人もいるかもしれません。しかし、航空機の材料製造コストや燃料費がそもそも高額であるという考えは非現実的です。では、新しい交通手段として空飛ぶ車を開発できないでしょうか？仮にそのような空飛ぶ車を開発できたとしても、軽量化、空港ハブの建設、大気汚染や燃料汚染の管理、騒音の遮断、法整備など、多くの困難な問題に直面するでしょう。
本稿では、航空機の軽量化に焦点を当て、なぜ航空輸送で軽量化が必要なのかを考察する。これは、空を飛ぶ自動車や飛行機の重量が大きければ大きいほど、飛行を継続するために必要なエネルギーと燃料の量が増え、ひいては飛行能力が著しく低下するからである。エネルギー不足は世界的な問題であり、解決策に焦点を当てる必要がある。最善の方法は機体の軽量化である。周知のとおり、炭素繊維は軽量化に非常に優れた素材であり、強度も非常に高い。車体や自動車アクセサリーの素材として炭素繊維を使用するのは良いアイデアのように見えるが、新製品は発売前に多くの問題に直面することが多い。例えば、炭素繊維の製造工程は非常に複雑である。樹脂を含浸させた炭素繊維板を金型に敷き詰め、オーブンで何時間も硬化させてから切断し、部品を接着し、CNC加工機で精密加工し、炭素繊維専用の金型で製品の形状を設計するなど、時間のかかる工程が含まれる。
第二に、炭素繊維のコストは非常に高い。炭素繊維が作られる前は、有機ポリマーである。炭素原子はポリアクリロニトリルに結合しており、多くの非炭素原子が存在するため、それらを除去する必要がある。アクリルから非炭素原子を強制的に除去するには、巨大な機械と大量の熱が必要であり、酸化安定化と炭化という2つの主要な処理工程を含む。これらの工程には、膨大な高温エネルギーと時間が必要であり、製造業者は環境を汚染しないように加熱処理中に排気ガスを処理する必要がある。これは、繊維自体を製造するためだけのものである。そして、炭素繊維を代替材料として用いることで、私たちは炭素繊維チューブコネクタを使用する必要がある。炭素繊維ラミネートシートまた、CNC カットカーボンファイバーで他の部品を再設計しましたが、これがパフォーマンスやその他の要素に影響を及ぼす可能性があります。
したがって、現時点では航空機の製造のための大量生産される炭素繊維複合材への投資額は莫大なものとなるでしょう。
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投稿日時: 2019年2月28日