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]

厳密にいうと、炭素繊維とはその名の通りに繊維であって、それを樹脂で固めたものが炭素繊維強化樹脂である(CFRP : Carbon Fiber Reinforced Plastic)。繊維と樹脂を組み合わせているから複合材だ。組み合わせる樹脂素材はエポキシ樹脂が多い。エポキシ樹脂以外では、ポリアミド樹脂やナイロン樹脂を使うこともあるという。

複合材の組み合わせはこの2種類に限らない。風呂でおなじみのガラス繊維強化プラスチック(GFRP : Glass Fiber Reinforced Plastic)も、極端なことをいえば鉄筋コンクリートだって複合材料である。まあ、鉄筋コンクリートで飛行機を作ることはないだろうから、それはおいておくとして。

強度が求められる部分では、炭素繊維の糸を織り合わせて造った「織物」にエポキシ樹脂を含侵させた、「プリプレグ」と呼ばれるものを使う。プリプレグ自体は柔らかいが、これを型に敷き込んでからオートクレーブと呼ばれる「釜」に入れて焼き固めると、軽くて丈夫な構造材ができる。いわゆるドライカーボンというやつである。

「織物」を使うから、繊維の向きによって強度が違ってくる。