Introduction to aircraft materials

1. Introduction to aircraft materials Chapter 1

2. ความสำคัญ การออกแบบ การผลิตและประกอบ การใช้งาน การซ่อมบำรุง

3. ประเภทของอากาศยาน เครื่องบินที่มีการออกแบบและสร้าง มีรูปร่างและขนาดที่แตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่รับความต้องการทางด้านประสิทธิภาพและงบประมาณ โดยเครื่องบินจะแบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ ๆ ด้วยกัน 4 กลุ่ม • Light aircraft • Business jets • Civil transport • Military aircraft

4. ประเภทของเครื่องบิน • Light aircraft เป็นเครื่องบินที่มีความต้องการทางด้านประสิทธิภาพในระดับต่ำ และงบประมาณที่ต่ำวัสดุโดยทั่วไปของเครื่องบินในกลุ่มนี้จะประกอบไปด้วยเหล็กกล้า (Steels) และอะลูมิเนียม (Aluminium alloys)

5. ประเภทของเครื่องบิน • Business jets เป็นเครื่องบินที่ไม่คำนึงถึงราคาของวัสดุที่ใช้ในการผลิต และมักใช้วัสดุประสิทธิภาพสูง เช่น Carbon-fiber composites

6. ประเภทของเครื่องบิน • Civil transport การสร้างเครื่องบินโดยสารจะต้องคำนึงถึงน้ำหนักและราคาที่ต่ำเป็นสำคัญ นอกจากนี้ยังต้องมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน วัสดุโดยทั่วไปของเครื่องบินในกลุ่มนี้ จะประกอบไปด้วยอะลูมิเนียม (Aluminum alloys) และวัสดุผสม (Composites)

7. ประเภทของเครื่องบิน • Military aircraft การสร้างเครื่องบินรบจะต้องคำนึงถึงการขึ้นบิน (Take off) และการใช้งานขณะบิน จึงเป็นเครื่องบินที่มีราคาและประสิทธิภาพสูง วัสดุที่นิยมนำมาผลิตเครื่องบินในกลุ่มนี้ ได้แก่ วัสดุผสม (Composites)

8. ปัจจัยในการออกแบบอากาศยานปัจจัยในการออกแบบอากาศยาน • ความปลอดภัย (Safety) • ความคงทนแข็งแรง (Durability) • ความยากง่ายในการผลิตและประกอบ (Ease of manufacturing) • สภาวะแวดล้อมที่ใช้งาน (Environment effects) • การซ่อมบำรุง (Maintenance) • ราคาของวัสดุที่นำมาประกอบ (Cost) • น้ำหนัก (Weight)

9. สัดส่วนน้ำหนักของเครื่องบินโดยสารสัดส่วนน้ำหนักของเครื่องบินโดยสาร

10. ปัจจัยในการเลือกใช้วัสดุปัจจัยในการเลือกใช้วัสดุ • สมบัติของวัสดุ (Materials properties) • ความยากง่ายในการผลิต (Manufacturing processes) • ความยากง่ายในการหาวัสดุ (Availability) • ราคาของวัสดุ (Cost)

11. ส่วนประกอบของเครื่องบินส่วนประกอบของเครื่องบิน โครงสร้างของเครื่องบินสามารถจำแนกได้เป็น 2 ส่วนหลัก ได้แก่ • ส่วนตัวถังเครื่องบิน (Airframe) ได้แก่ ลำตัวเครื่องบิน (Fuselage) ปีกเครื่องบิน (Wings) กรอบโครงสร้าง (Frame) ซี่โครงสร้าง (Ribs) โครงปีกเครื่องบิน (Spars) ส่วนควบคุมทิศทาง(Control surface) ชุดอุปกรณ์การลงจอด (Landing gear) ส่วนเปลือกเครื่องบิน (Skin) • ส่วนเครื่องยนต์ (Engine) ได้แก่ Turbine, Compressor, Bearing

12. ส่วนประกอบของเครื่องบินส่วนประกอบของเครื่องบิน • ส่วนตัวถังเครื่องบิน (Airframe)

13. ส่วนประกอบของเครื่องบินส่วนประกอบของเครื่องบิน ปีกเครื่องบิน (Wings):เป็นส่วนที่รับความเค้นสูงสุดและมีความซับซ้อนสูง • Wing upper: compression • Wing lower: tension

14. ส่วนประกอบของเครื่องบินส่วนประกอบของเครื่องบิน ลำตัวเครื่องบิน (Fuselage): รับน้ำหนักบรรทุกทั้งหมด tension, compression, torsion, bending, pressurization

15. ส่วนประกอบของเครื่องบินส่วนประกอบของเครื่องบิน ส่วนโครงเครื่องบิน (Spars, frames, and ribs):รับภาระดัด (Bending) distribute loads, retain the aerodynamic shape, increase buckling strength

16. ส่วนประกอบของเครื่องบินส่วนประกอบของเครื่องบิน อุปกรณ์การลงจอด (Landing gear):รับภาระสูงทั้งรูปแบบภาระสถิตย์ (Static load) และภาระแบบวงรอบ (Cyclic load)

17. ส่วนประกอบของเครื่องบินส่วนประกอบของเครื่องบิน ส่วนควบคุมทิศทาง (Control surface):rudder, elevators, ailerons, flaps รับภาระที่ไม่รุนแรงจึงต้องการวัสดุที่แข็งแรงและมีน้ำหนักเบาเป็นหลัก

18. ส่วนประกอบของเครื่องบินส่วนประกอบของเครื่องบิน ผิวเปลือกเครื่องบิน (Skin): ต้องสัมผัสกับบรรยากาศตลอดเวลาจึงต้องทนทานต่อการกัดกร่อนสูง

19. ส่วนประกอบของเครื่องบินส่วนประกอบของเครื่องบิน • ส่วนเครื่องยนต์ (Engine): วัสดุถูกใช้งานที่อุณหภูมิสูง High strength-to-weight ratio Creep resistance Oxidation/corrosion resistance Microstructural stability at high temperature Low density High stiffness Good fabricatability Acceptable cost Reproducibility performance

20. วัสดุที่ใช้ในอากาศยานวัสดุที่ใช้ในอากาศยาน • โลหะ (Metal) แบ่งออกเป็น โลหะกลุ่มเหล็ก (Ferrous metal) โลหะนอกกลุ่มเหล็ก (Non-ferrous metal) • พอลิเมอร์ (Polymer) • วัสดุผสม (Composite) • เซรามิกซ์ (Ceramic) • ไม้ (Wood) • ผ้า (Fabric)

21. วัสดุที่ใช้ในอากาศยานวัสดุที่ใช้ในอากาศยาน • โลหะ (Metal) แบ่งออกเป็น โลหะกลุ่มเหล็ก (Ferrous metal) โลหะนอกกลุ่มเหล็ก (Non-ferrous metal) • พอลิเมอร์ (Polymer) • วัสดุผสม (Composite) • เซรามิกซ์ (Ceramic) • ไม้ (Wood) • ผ้า (Fabric)

22. Introduction to aircraft materials Chapter 1