Kompozyty – rewolucja materiałowa

Otóż dla potencjalnego nabywcy „kompozytowy odpowiednik” ma istotne zalety w porównaniu z tradycyjnymi konstrukcjami. Decydującym argumentem jest oczywiście aspekt ekonomiczny. Mniejsza masa przekłada się bezpośrednio na mniejsze zużycie paliwa i mniejszą emisję spalin, co daje też bezpośrednio niższe koszty eksploatacji. W kabinie pasażerskiej może panować wyższe ciśnienie i większa wilgotność, niż w przypadku samolotu posiadającego poszycie kadłuba wykonane z aluminium, a przez to przewoźnik może zaoferować większy komfort podróży. Dodatkowo w tym samolocie kompozyty znalazły miejsce w konstrukcji skrzydeł o większym wydłużeniu, co przełożyło się na lepszą sprawność aerodynamiczną. Technologia kompozytowa w cywilnym lotnictwie nie jest nowa i jest stosowana z powodzeniem od wielu lat w produkcji szybowców i samolotów klasy ultralekkiej (np. Schempp-Hirth Cirrus, TL-Ultralight TL-96 Star), a od niedawna w nieco większych maszynach dyspozycyjnych (np. Beech Starship, Raytheon Premier 1). Pierwszym samolotem (posiadającym certyfikat FAA) zbudowanym w znacznym stopniu z kompozytów był dyspozycyjny Bech Starship. Jego budowa zdecydowanie różni się w odniesieniu do klasycznych metod wytwarzania. W dużym uproszczeniu metoda tworzenia kadłuba polegała na uformowaniu obu połówek kadłuba w specjalnej formie i końcowym zespoleniu w autoklawie. Tak otrzymane dwie połówki kadłuba były potem łączone specjalną żywicą i umieszczane ponownie w autoklawie. W podobny sposób wytwarzano skrzydła. Niewątpliwą korzyścią tej metody jest szybkość wytwarzania i większa wytrzymałość kadłuba i skrzydeł. Przy czym należy zaznaczyć, że w tak lekkich konstrukcjach jest możliwe wykonanie również dźwigarów z kompozytów węglowych. W latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku próbowano ostrożnie używać w „dużych” samolotach kompozytów w konstrukcji lotek i steru kierunku. Kompozyty węglowe i szklane zaczęto stosować na szerszą skalę dopiero w latach osiemdziesiątych w konstrukcji osłon silnika odrzutowego, drzwi komór podwozia, oprofilowania itp. Były to niewątpliwie drugorzędne zastosowania. Lata dziewięćdziesiąte to już wprowadzenie w szerszej skali głównie przy budowie stateczników pionowych, poziomych i pozostałych elementów sterowych. W tym czasie zaczęto stosować kompozyt w budowie istotnych komponentów tyłu kadłuba. Spoglądając na oba zestawienia materiałów użytych w konstrukcjach „dużych” samolotów pasażerskich z ostatnich trzydziestu lat można zauważyć widoczną tendencję w zamianie dotychczasowych materiałów. Widać wyraźnie, że stopy aluminium są wypierane przez kompozyty węglowe i szklane oraz aluminiowo-szklane. Można stwierdzić, że konstrukcje powstałe przed 2000 rokiem posiadały w swej strukturze maksymalnie do 20% kompozytów. Po tej umownej granicy nastąpił istotny wzrost zastosowań kompozytów, głównie za sprawą Airbusa A380, Boeinga 787 i projektowanego obecnie Airbusa A350XWB. Trzeba też zauważyć, że w niewielkim stopniu zwiększa się udział procentowy tytanu. W dużych samolotach cywilnych kompozyty pojawiły się dopiero w szerszym wymiarze w ostatnich dziesięciu latach. Prawdopodobnie nie ufano jeszcze tego typu materiałowi mając na względzie przede wszystkim czynnik związany z bezpieczeństwem przewozu pasażerów.