航空機の技術とメカニズムの裏側 (6) 航空機の構造(6)航空機の機体構造材[1]

○アルミ合金素材の使い分け

後から出てきた素材ほど軽くて丈夫ということであれば、何でも7075で造ればよいかというと、そういうわけでもないところが面白い。

例えばボーイング747の場合、胴体のうち与圧する部分の外板、それと主翼の下面には、疲労と亀裂に強い2024を使う。胴体でも縦通材やフレーム、非与圧部分の外板、あるいは主翼の桁・リブ・上面外板、それと尾翼は7075だ。7075の方が圧縮・引張・曲げに強いが、疲労においては2024のほうが有利だといわれる。

主翼で発生させた揚力で機体全体を支えているわけだから、基本的に、主翼の上面には圧縮荷重がかかり、下面には引っ張り荷重がかかる。そのことが、「上面外板は7075、下面外板は2024」という使い分けにつながっているわけだ。

ちなみに、主翼の外板は局所的に10mmを超える厚みになることもあるが、胴体の外板は一番薄いところで1.6mm厚だそうだ。繰り返すが、1.6cmではなく1.6mmである。これで機内の与圧による圧力差に耐えているのだからすごい。

○炭素繊維複合材

複合材料というと真っ先に思い浮かぶのはカーボンファイバー、つまり炭素繊維複合材だろう。