Инженеры команды Renault рассказывают об углеродном волокне

Из углеродного волокна производится 80% всех деталей шасси автомобиля Формулы-1. Именно поэтому этот материал приобрел важнейшее значение для инженеров, а чтобы лучше понимать, что это такое и почему углеродное волокно используется так часто, команда Renault задала несколько вопросов своим сотрудникам в Энстоуне.

Что такое углеродное волокно?
Углеродное волокно - это композитный материал, который сделан из длинных волокон углерода в сочетании со смолой. Волокна невероятно жесткие и прочные, в то время как смола невероятно легкая и легко прессуемая. Сочетание двух этих материалов позволяет дать именно то, что так нужно инженерам.

Почему команды Формулы-1 используют так много углеродного волокна?
Просто потому, что он очень прочный и жесткий и в то же время оптимальный с точки зрения веса. Если мы сравним его со сталью, то углеродное волокно в два раза прочнее, а вес составляет лишь 20%. Это позволяет машинам выдерживать невероятно высокие нагрузки и в то же время оставаться очень легкими. Делая автомобили максимально легкими (но помня при этом о минимально допустимом весе), мы можем делать точную развесовку, что положительно сказывается на скорости.

Есть ли у углеродного волокна другие преимущества по сравнению со сталью?
Он очень эффективно поглощает энергию. Металлы вроде стали обычно абсорбируют энергию, растягиваясь или сгибаясь, а вот углеродное волокно действует по-другому: оно рассыпается на сотни мельчайших фрагментов. Благодаря этому оно поглощает намного больше энергии и, в отличие от стали, под ударом остается только сама зона аварии.

Правда, что углеродное волокно нужно держать в морозильной камере, прежде чем его использовать?
В самом деле, это так. Смола начинает затвердевать под влиянием температуры - даже комнатной. Поэтому материал становится невероятно тяжелым, если готовить его при высоких температурах в наших автоклавах. Чтобы этого избежать, предварительно материал помещается в холодные условия.

Есть ли разные типы углеродного волокна?
Да, есть немало его типов. Мы используем примерно 30 разных композитных систем, у которых есть определенные характеристики (например, сопротивляемость теплу). Волокна также отличаются по толщине и структуре. Они отличаются и по стоимости - от 25 фунтов за квадратный метр до более 200 фунтов!

Может ли углеродное волокно сочетаться с другими материалами?
Да, мы часто сочетаем углеродное волокно с алюминиевыми сотами. Мы используем такую технику для создания так называемой «ячейки выживания», потому что она серьезно увеличивает жесткость при минимальном увеличении веса. К тому же использование сот идеально для рассеивания энергии в случае инцидента.

Трудно ли работать с углеродным волокном?
И да, и нет. У него идеальная гибкость при производстве, и при этом сроки изготовления совсем небольшие. А это очень важно для того, чтобы максимально быстро готовить обновления в аэродинамике. Однако доводить детали приходится вручную, и это требует немалых навыков. А если учитывать, сколько новых деталей готовится каждый год, то работа получается очень напряженной.

При перепечатке материала не забывайте ставить ссылку на мой блог: Технические новости формулы 1