재료 선택 가이드
저고도 경제 응용 분야용
성능과 내구성을 위해서는 특정 운영 시나리오에 맞는 올바른 재료를 선택하는 것이 중요합니다.
중국 항공우주학회의 저고도 경제 백서에 설명된 시나리오 매트릭스를 참조하여 다음을 강조합니다.주요 응용 분야를 위한 전형적인 재료 솔루션.
시나리오 1: 농업 및 임업 운영농업, 임업, 축산, 어업 분야에서는 항공기가 작물 운송, 파종, 현장 검사, 살충제 살포, 생선튀김 배달, 화재 순찰 등에 널리 사용됩니다.이 부문의 재료 선택은 다음을 우선시해야 합니다.내습성 및 내열성화학적 부식 저항성추천되는 재료 솔루션은 다음과 같습니다.주요 구조 하중 지지 구성 요소(예: 동체 프레임, 분사 브래킷)PA6-GF30높은 강도와 뛰어난 피로 저항성을 지닙니다. 적절한 표면 처리를 통해 수분 흡수를 최소화할 수 있습니다. 장기간 고하중 농업 작업에 적합합니다.PPO/PS 합금난연성 및 살충제 부식 방지 기능을 갖추고 있습니다. 살충제 탱크 브래킷 및 밸브 하우징과 같은 정밀 부품에 이상적입니다.티타늄 합금탁월한 내구성과 내식성을 자랑합니다. 스프레이 암 커넥터처럼 심하게 노출되고 반복적으로 응력을 받는 부품에 가장 적합합니다.내화학성 노출 구성 요소(예: 분무 노즐, 살충제 탱크, 파이프라인)티타늄 합금 라이닝이 있는 PPS-GF40PPS의 고온 및 내화학성과 티타늄 라이닝이 결합되어 살충제 침투에 대한 탁월한 보호 기능을 제공하며, 구성 요소의 수명을 크게 연장합니다.가벼운 내부 구성 요소(예: 제어판, 조종석 내부, 내부 라이닝 패널)ABS비용 효율적이고 성형이 용이합니다. 하중을 지지하지 않는 내부 부품에 적합합니다. 화학 물질에 직접 노출되는 것을 피해야 합니다.PC(폴리카보네이트)충격 저항성이 뛰어나 모니터링 화면이나 관찰창의 보호 커버에 이상적입니다.알루미늄 합금가볍고 성형이 용이하며, 양극 산화 처리 후 습한 환경에 대한 내구성이 매우 뛰어납니다. 비핵심 부품의 경우 티타늄 합금보다 경제적입니다.
시나리오 2: 운송 애플리케이션
운송 분야에서 항공기는 주로 승객과 화물 운송, 항공 사진 촬영, 응급 대응 및 구조 서비스에 사용됩니다.

이러한 응용 프로그램을 고려할 때 재료 선택은 다음에 중점을 두어야 합니다.
유연성과 비행 지속성을 강화하는 경량 디자인
상당한 구조적 응력과 외부 충격을 견딜 수 있는 높은 강성과 강도
구체적인 요구 사항에 따라 권장되는 재료 솔루션은 다음과 같습니다.
코어 하중 지지 구조
(예: 동체 프레임, 랜딩 기어)
PA6-GF30
높은 강성과 가벼운 무게로 탑재량 효율성과 운영 안전성이 향상되었습니다.
PEEK-CF40
뛰어난 강도와 피로 저항성을 갖추고 있어 비상 구조 장치(예: 호이스트 장치)의 중요 커넥터에 적합합니다.
티타늄 합금
뛰어난 강도 대 중량 비율로, 구조 항공기의 고하중, 고안전 구조 지점(예: 구조 후크 인터페이스)에 이상적입니다.
알루미늄 합금
가볍고 강도가 비교적 높으며, 2차 하중 지지 구조(예: 화물칸 브래킷)에서 PA6-GF30을 대체할 수 있습니다.
기능적 내부 구성 요소
(예: 계기판, 브래킷, 캐빈 도어 힌지, 커넥터)
PC/ABS 합금
내열성과 가공성이 균형을 이루며, 강도를 유지하고 무게를 줄이는 동시에 복잡한 모양의 구조적 부품에 적합합니다.
알루미늄 합금
티타늄에 비해 가공성이 뛰어나 엄격한 허용 오차가 필요한 정밀 이동 부품에 적합합니다.
고속 이동 부품
(예: 로터 샤프트, 변속 기어)
티타늄 합금 코팅이 적용된 PEEK-CF40
결합된 장점: PEEK는 뛰어난 내마모성과 진동 감쇠력을 제공하는 반면, 티타늄 코팅은 표면 경도와 고온 내구성을 향상시킵니다.
투명 관찰 구성 요소
(예: 창문, 카메라 하우징)
폴리카보네이트(PC)
투명하고 충격에 강해 항공 영상 장비의 가시성을 보장합니다.
시나리오 3: 해상 환경 모니터링
해상 환경에서는 장비가 종종 소금 분무, 높은 습도, 해수 부식 등의 조건에서 작동합니다.
따라서 재료는 다음을 나타내야 합니다.우수한 내화학성특히 염분 분무 및 해수 부식에 대한 보호 기능이 뛰어납니다. 또한, 일정 수준의내열성장시간 햇빛에 노출되어도 견뎌야 합니다.이러한 환경 요구 사항을 기반으로 권장되는 재료 솔루션은 다음과 같습니다.고도로 노출된 구성 요소(예: 센서 하우징, 외부 브래킷, 센서 마운트, 플로트)티타늄 합금해수 부식에 대한 뛰어난 내구성으로 장시간 물에 잠겨 있는 센서 하우징이나 구조물 고정에 이상적입니다.양극산화 알루미늄 합금양극산화 처리 후 향상된 염분 분무 저항성으로 비용 효율적인 부유물이나 외부 지지 브래킷에 적합합니다.PPO/PS 합금탁월한 해수 부식 저항성으로 소금 분무 또는 침수 환경에서 작동하는 정밀 모니터링 장치에 적합합니다.PPS-GF40고온 내구성과 난연성이 뛰어나 엔진실이나 태양광 패널 설비 주변 부품에 적합합니다.핵심 모니터링 장치 구성 요소(예: 데이터 포드, 밀폐형 하우징)PEEK-CF40뛰어난 크리프 저항성과 낮은 수분 흡수성으로 습도가 높은 환경에서도 성능 저하를 방지합니다. 장수명 정밀 기기에 이상적입니다.정밀 기기 밀폐형 객실PPO/PS 합금 + 티타늄 합금 프레임결합된 장점: PPO/PS 합금은 해수 부식 방지 기능을 제공하는 반면, 티타늄 프레임은 변형을 방지하는 구조적 강성을 제공합니다.고온 구역(예: 엔진 케이싱, 배기 덕트)티타늄 합금 패스너가 있는 PPS-GF40결합된 장점: PPS는 내열성과 내식성을 제공하는 반면, 티타늄 패스너는 금속 녹으로 인한 연결 실패를 방지합니다.요약비용에 민감한 응용 프로그램(예: 농업 및 임업):주로 PA6-GF30 + 알루미늄 합금을 사용하고, PPS-GF40 또는 티타늄 합금은 화학적 부식이 발생하는 중요 영역(예: 살충제 노출 지점)에만 적용합니다.성능 우선 애플리케이션(예: 구조 및 운송):PEEK-CF40과 티타늄 합금을 혼합하여 핵심 하중 지지 구조를 만들고, 가벼운 설계와 극한의 기계적 강도의 균형을 맞춥니다.극한 환경 응용 프로그램(예: 해양 모니터링):티타늄 합금은 장기간 물에 잠겨 있는 부품에 필수적이며, 비용을 최적화하기 위해 PPO/PS 합금과 양극산화 처리된 알루미늄으로 보완됩니다.물론, 위의 내용은 일반적인 지침입니다.핵심 원칙은 동일하게 유지됩니다.저렴한 기본 소재와 고성능 핵심 부품을 결합하여 성능과 비용의 균형을 맞출 수 있습니다.또는 하이브리드 설계(예: 플라스틱 프레임워크에 티타늄 합금 보강재를 내장)를 통해 성능 대비 비용 효율성을 극대화합니다.
다음 기사에서는 더욱 까다로운 응용 분야에 적합한 새로운 고성능 소재에 대해 살펴보겠습니다.