关于玻璃钢特点的一段小故事

人气 2064   2012-10-22 11:36

除了机械强度高以外,玻璃钢还有什么特点呢?这里先说一段小故事
1944年3月24日美国东部的莱特一帕特生空军基地正在进行一次飞行试验。指挥所里气氛十分紧张,因为这次试验的飞机主要结构完全是用新型材料—玻璃钢来制造的。玻璃钢能不能作为一种航空工业的结构材料来使用,要等待这次飞行的结果来回答。
从宽大的了望窗看去,一架崭新的飞机从镶嵌在绿茵之中笔直的跑道上腾空而起。这就是最新设计的BT—15型玻璃钢结构飞机。
蔚蓝的晴空里飘浮着几朵自云,飞机自由自在地在天空中翱翔。按照地面上发出的指令,它一会儿转圈,一会儿翻身,一会儿笔直地穿过云朵升向无际的苍窜,一会儿又迅速地俯冲下来,几乎都要擦到屋顶。
在地面指挥所里,飞机的设计师举着一只小巧的望远镜,伫立在了望窗前。透过这只精致的望远镜,他正聚精会神地追踪着天空中他亲手设计的最新“作品”。
“怎么样,试一试速度吧!”
站在设计师身旁的飞行指挥官礼貌地征询了一下设计师的意见。后者的目光并没有离开紧盯着的望远镜,但是微微点了点头,表示同意。于是,几乎就在地面上发出指令的同时,只见空中玻璃钢结构的飞机开始以最高的飞行速度冲刺过来,只在飞机已经掠过指挥所的屋顶以后,才传来一阵高速飞行的啸叫声……
最后的试验项目也顺利地通过了,飞机稳稳地降落在指挥所正前方笔直的跑道上。设计师这才放下手中的望远镜,舒了口气,轻声她自语:“真是一种可以使人完全放心的结构材料啊!”
事后,当采访的记者们询间他为什么要选择玻璃钢作为飞机的结构材料时,设计师从文件夹中抽出一张表格指给大家看,这张表格记录了一些数字。
“诺,请看这张表吧。这里列举了几种材料的比重、抗拉强度和比抗拉强度。”设计师开始向大家作解释。
“要知道,钢铁的抗拉强度虽然很高,可是比重太大,对于制造飞机来讲是不合适的,因为飞机的重量稍稍增加一点,发动机的功率就必须增加很多,所以钢铁几乎从来就没有被航空工业采用作为主要材料。最早的航空材料是木材。1943年菜特兄弟用木板作为主要材料,制造了最早的飞机。这架飞机在基蒂霍克飞上了天空,它只有200公斤重。此后的二十年里,水材始终是制造飞机的主要材料。但是木材强度太低,要把它制作成各种复杂的形状又太困难,所以它并不是一种理想的航空材料。本世纪二十年代初期,轻金属铝开始在飞机上应用,首先由琼克尔斯飞机公司制成了第一架全铝结构的飞机。直到今天,铝仍在航空材料中占据着统治地位。可是现在飞行试验结果表明,铝的地位受到了玻璃钢的严重挑战。”关于航空材料发展的历史,已经引起了记者们的兴趣,大家聚精会神地听讲,有的还作了笔记。
设计师继续往下说:“铝的比重是2.7,抗拉强度只有钢铁的1/4,为1054公斤/厘米2。可是玻璃钢呢?就拿制造BT—15型飞机主要构件的聚醋玻璃钢来说吧,比重1.8,比铝还轻,可是抗拉强度可以高达3000公斤/厘米2左右,几乎为铝的三倍。”
“是啊,玻璃钢结实得象钢铁。”有人插了一句。
“玻璃钢不仅强度高,而比重小也是它很突出的一个优点。”设计师接着说。“比重小和强度高二者结合起来,对于航空工业是太宝贵了。因为对于我们来说,重要的不仅是材料的强度,更重要的是单位重量材料所能承受的负荷。也就是用抗拉强度除以材料的比重而得到的重量比抗拉强度,简称比抗拉强度。只有它才能反映出相同重量材料所能承受的拉力大小。”
设计师指着表格最后一列数字说:“请看,玻璃钢的比抗拉强度不仅超过了铝,也超过了钢,是目前比抗拉强度最高的材料了。这张表虽然只列举了比抗拉强度,而玻璃钢的抗弯强度和抗冲强度等分别除以比重,所得到的比抗弯强度和比抗冲强度等也比其他材料高。这就是我们选择这种材料作为BT—15型飞机结构材料的主要根据。”
“这么说来,玻璃钢可算是一种比铁结实、比铝轻的材料啦!”有人禁不住赞叹起来。
“是啊,这种既轻巧又结实的新型材料将不仅在航空工业中有很大用处,我相信,不久的将来,在汽车、火车、轮船和其他各种交通运输工具上也会获得广泛的应用。”设计师用关于玻璃钢应用前景的预言结束了他的谈话。不久,工业的发展证实了他的预言是科学的。
质轻,这是玻璃钢比金属材料还要突出的性能。钢铁的比重是7.8,铜的比重高达8.9,而各种类型的玻璃钢,比重是在1.4-2.2的范围之内。玻璃钢的比重只有钢铁的1/4—1/5,因此玻璃钢物品的重量只有相同尺寸钢制物品重量的1/4-1/5。也可以说,用一吨重量的玻璃刚可以顶四、五吨钢铁或者铜来使用。玻璃钢的质轻不仅适用于飞机和其它交通运输工具上,在其它方面也因为搬运、安装和使用玻璃钢物品要比金属品轻便得多,所以广泛地受到了人们的欢迎。

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