现代大飞机复合材料应用与制造技术浅析
复合材料在军用飞机上的应用
复合材料在军用飞机上的应用复合材料（Composite Materials）是由两种或两种以上不同的材料组成的复合体，通过元素间或化学结合力或物理吸附形成。
在军用飞机中，复合材料作为一种新型材料，已广泛应用在飞机的结构和系统中，其具有轻质、高强度、抗腐蚀等优点，可提高飞机的载荷能力和机动性，同时又可以减少飞机的自重，提高飞机的使用寿命和效率。
1.复合材料的应用于飞机的结构复合材料的应用于飞机的结构是在传统金属材料基础上的一种创新材料，这种材料能够有效地提高飞机的强度和刚性，进而提高飞机的飞行效率。
这种材料甚至可以替代一些传统材料制造成的零件。
飞机中广泛采用了如下结构件：（1）机翼结构：复合材料的特点是轻、薄、强，对于机翼来说，薄型高扬力机翼和高空载荷选择复合材料作为结构是一种很好的选择。
（2）机身结构：复合材料的特点是轻量化、强度和刚度高，使得它成为非常好的材料。
另外，复合材料比传统金属材料更好地对抗高空环境带来的危害，比如氧化和侵蚀等。
（3）飞行控制系统：飞行控制系统中广泛采用复合材料，比如垂直尾翼、水平稳定翼等。
这些控制表面需要具有轻量化、高强度和可靠性等特点，复合材料能够满足这些要求。
2.复合材料的应用于飞机的系统复合材料的应用于飞机的系统是将材料应用于飞机系统中，提高系统性能和可靠性。
具体包括以下几个方面：（1）燃油系统：复合材料能够提供抗腐蚀、耐热、耐磨损等特点，应用于燃油系统中能够减少经常性的维护工作。
（2）舱壁内夹层隔板：复合材料具有良好的隔音、隔热和防震性，因此在隔板中广泛应用。
（3）电气系统：复合材料可以作为电路板材料，具有高强度、耐热、阻燃性等特点，在电气系统的配件上广泛使用。
随着时代的发展，军用飞机日趋高科技化、轻量化。
复合材料因其轻质、高强度、良好的防腐性等优点，已成为军用飞机最受欢迎的选择。
在未来，随着材料科技的进一步发展，复合材料将会在军用飞机的逐渐替代上大有可为。
复合材料在军用飞机上的应用
复合材料在军用飞机上的应用
复合材料在军用飞机上的应用
越来越多的军用飞机都开始采用复合材料来构建航空器，从机身到发动机到机翼，复合材料已经取代了传统的金属材料。
复合材料相比于金属材料，具有更低的重量、更强度和更高的耐温、耐磨性能，并且可以缩短开发周期和减少成本，并且可以提高飞行性能。
因此，复合材料的应用在军用飞机上有着重大的意义。
一般来说，复合材料在军用飞机上的应用主要包括机身、机翼、发动机以及内部结构等方面。
首先，复合材料可以大大降低飞机的重量，这使得飞机获得更高的飞行性能，减少燃油消耗和维护成本。
其次，复合材料可以提高机翼的强度和刚性，在高速飞行时可以把力矩尽量降低，从而提高飞行稳定性。
此外，复合材料可以提高机身耐温性能，使得飞机可以在更高温度的环境下飞行，从而提高飞行安全性。
最后，复合材料可以降低发动机的重量，使发动机更加紧凑，这不仅提高了发动机的效率，也有利于降低发动机的维护成本。
复合材料在军用飞机上的应用，有助于提高飞行安全性，缩短开发周期，降低成本，提高飞行性能，保障飞机的可靠性。
复合材料的使用将为航空技术的发展带来更新的突破，将成为军用飞机的新的发展方向。
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航空器的复合材料应用研究
航空器的复合材料应用研究在现代航空领域，复合材料的应用正逐渐改变着航空器的设计与性能。
复合材料以其独特的性能优势，为航空器的发展带来了新的机遇和挑战。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组合在一起形成的一种新型材料。
与传统的金属材料相比，复合材料具有许多显著的优点。
首先，其比强度和比刚度高，这意味着在相同的强度和刚度要求下，复合材料可以大大减轻结构的重量。
对于航空器来说，减轻重量就意味着降低燃油消耗、提高运载能力和增加飞行航程。
其次，复合材料具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，能够延长航空器的使用寿命和降低维护成本。
此外，复合材料还可以根据具体的需求进行定制化设计，通过调整纤维的方向和铺层顺序，实现对结构性能的优化。
在航空器的结构中，复合材料的应用范围广泛。
机翼是复合材料应用的重要部位之一。
现代客机的机翼通常采用碳纤维增强复合材料（CFRP）制造，不仅减轻了重量，还提高了机翼的气动性能。
机身也是复合材料的应用领域之一。
例如，波音 787 客机的机身大量使用了复合材料，使得机身更加坚固，同时降低了机身的阻力。
此外，发动机部件如风扇叶片、机匣等也开始采用复合材料制造，以提高发动机的性能和可靠性。
然而，复合材料在航空器中的应用也并非一帆风顺。
首先，复合材料的成本相对较高，这在一定程度上限制了其广泛应用。
其次，复合材料的制造工艺较为复杂，需要高精度的模具和先进的成型技术。
而且，复合材料的损伤检测和修复技术也相对不成熟，一旦结构出现损伤，检测和修复的难度较大。
为了推动复合材料在航空器中的应用，科研人员和工程师们一直在努力攻克相关的技术难题。
在材料研发方面，不断探索新型的复合材料体系，提高其性能和降低成本。
在制造工艺方面，发展自动化、数字化的制造技术，提高生产效率和质量稳定性。
同时，加强对复合材料损伤检测和修复技术的研究，开发更加有效的检测手段和修复方法。
随着技术的不断进步，复合材料在航空器中的应用前景十分广阔。
复合材料在航空领域的用途
复合材料在航空领域的用途航空工业是一个高度技术化和创新性的领域，复合材料作为一种轻质、高强度、耐腐蚀的新型材料，在航空领域得到了广泛的应用。
复合材料由两种或两种以上的材料组合而成，具有优异的性能，能够满足飞机在强度、刚度、耐热性、耐腐蚀性等方面的要求。
本文将探讨复合材料在航空领域的用途，以及其在飞机制造、航空器结构、航空航天技术等方面的重要作用。
一、复合材料在飞机制造中的应用1. 复合材料在飞机机身中的应用飞机机身是飞机的主要结构之一，承担着飞行载荷和保护乘客的重要任务。
传统的金属材料虽然强度高，但密度大，容易生锈，而且加工复杂。
相比之下，复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，能够大幅减轻飞机自重，提高飞机的燃油效率和飞行性能。
因此，复合材料在飞机机身中得到广泛应用，使得飞机更加安全可靠。
2. 复合材料在飞机机翼中的应用飞机机翼是飞机的另一个重要部件，直接影响飞机的升力和飞行稳定性。
复合材料具有优异的强度和刚度，能够有效减轻机翼的重量，提高飞机的升力系数和飞行效率。
同时，复合材料还具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，能够延长机翼的使用寿命，降低维护成本。
因此，复合材料在飞机机翼中的应用也越来越广泛。
二、复合材料在航空器结构中的应用1. 复合材料在航空器机身中的应用除了民用飞机，军用飞机和无人机等航空器也广泛采用复合材料作为机身结构材料。
复合材料具有优异的隐身性能，能够有效减小雷达反射截面，提高飞机的隐身性能。
同时，复合材料还具有良好的抗弹性和抗冲击性能，能够提高航空器的生存能力和作战效果。
因此，复合材料在航空器机身中的应用对于提高航空器的综合性能具有重要意义。
2. 复合材料在航空器翼面中的应用航空器的翼面是承受飞行载荷和提供升力的重要部件，对于航空器的飞行性能和稳定性起着至关重要的作用。
复合材料具有优异的强度和刚度，能够有效减轻翼面的重量，提高航空器的升力系数和飞行效率。
同时，复合材料还具有良好的耐热性能和耐腐蚀性能，能够适应复杂的飞行环境和恶劣的气候条件。
飞行器制造中的新材料与技术应用研究
飞行器制造中的新材料与技术应用研究在现代科技的飞速发展下，飞行器制造领域正经历着一场深刻的变革。
新材料和新技术的不断涌现，为飞行器的性能提升、安全性增强以及成本降低等方面带来了前所未有的机遇。
本文将深入探讨飞行器制造中一些关键的新材料与技术应用。
一、先进复合材料在飞行器制造中的应用先进复合材料，如碳纤维增强复合材料（CFRP）和玻璃纤维增强复合材料（GFRP），因其优异的性能，在飞行器制造中占据了重要地位。
首先，这些复合材料具有高强度和高刚度。
相比传统的金属材料，它们在同等重量下能够提供更高的结构强度，这对于减轻飞行器的重量至关重要。
飞行器重量的减轻不仅可以降低燃料消耗，增加航程和有效载荷，还能提高飞行速度和机动性。
其次，复合材料具有良好的抗疲劳性能。
在飞行器频繁的起降和飞行过程中，结构部件会承受反复的载荷变化，复合材料能够更好地抵抗这种疲劳损伤，延长飞行器的使用寿命。
再者，它们还具有出色的耐腐蚀性能。
在恶劣的大气环境中，复合材料不易受到腐蚀和氧化，降低了维护成本和维修频率。
以波音 787 和空客 A350 为例，其机身结构中复合材料的使用比例高达 50%以上，显著提高了飞机的燃油效率和运营经济性。
然而，复合材料在应用中也面临一些挑战。
例如，制造工艺复杂，成本较高；在遭受冲击时，损伤的检测和修复较为困难；以及在高温环境下的性能表现有待进一步提高。
二、增材制造技术在飞行器零部件生产中的应用增材制造技术，也就是常说的 3D 打印技术，为飞行器零部件的制造带来了新的思路和方法。
通过 3D 打印，可以实现复杂形状零部件的一体化制造，减少了传统制造工艺中所需的装配工序，提高了生产效率和零部件的精度。
例如，发动机的燃油喷嘴，其内部结构复杂，传统加工方法难以实现，而 3D 打印能够轻松完成。
此外，增材制造技术能够根据需求灵活调整材料的组成和微观结构，实现材料性能的定制化。
这对于满足飞行器不同部位对材料性能的特殊要求非常有利。
浅谈复合材料在航空航天领域中的应用
浅谈复合材料在航空航天领域中的应用摘要：复合材料是由两种或多种有机聚合物、无机非金属或金属以及其他不同性质的材料通过特殊工艺组合而成的人造材料，具有轻质量，耐腐蚀、高耐热行，各向异性，隔音效果好、抗震动能力强、材料结构可设计，易加工等特点，是制造航空飞机、火箭的理想材料。
人类在发现复合材料之后，就不断把其卓越的优势性能应用在飞机上。
关键词：航空复合材料；工艺技术；航空领域一、前言进入21世纪以来，复合材料技术在航空领域应用激增，不管是在军用飞机上还是民用飞机上的应用不断增加，其目的都是在提高飞机飞行速度的同时尽可能的减低飞机重量，减少制造飞机的成本。
随着复合材料及其结构研究的不断地深入，科研人员也在不断的实验中把复合材料在飞机上的应用范围的不断扩大，从细小的零部件到飞机整体结构，到了今天，飞机上复合材料的占比还在不断增加[1]。
在飞机的设计上，用复合材料设计的航空结构替代传统的金属材料设计的结构能够减轻20~30%的重量，材料成本节约15~30%。
近年来复合材料发展迅速，制备技术也在不断进步，研究如何提高其取代传统金属在飞机上的占比，在国内空天科技前沿领域具有重要战略意义。
二、航空用复合材料航空领域对飞机上的材料要求非常严格，除了牢固、高强度之外，还不能太重，而复合材料的发现正好满足了航空飞机对轻质高强度的结构材料的需求[2]。
目前和以后很长一段时间的复合材料的研究核心都是能够用于生产航空或航天飞行器结构件的树脂基复合材料。
碳基复合材料是一种以陶瓷纤维为增强体，以碳为基体的复合材料的总称，具有超强的耐热能力、烧蚀性能、抗蠕变能力良好，热导率低等优点。
若要发挥碳基复合材料的全部性能，氧化保护措施是重中之重的[3]。
防止氧化的方法主要有3种：一种利用化学气相渗透法（CVI）形成C/（C/SiC）混杂基体复合材料，提高抗氧化能力；一种是采用料浆浸渍-热解工艺；最后一种是改变表面涂层工艺。
避免出现烧蚀现象，提高耐热能力。
复合材料在飞机上的应用与发展
复合材料在飞机上的应用与发展引言：随着科技的不断进步和飞行安全的要求日益提高，复合材料在飞机制造业中的应用越来越广泛。
本文将就复合材料在飞机上的应用和发展进行探讨。
一、复合材料在飞机上的应用1.1 结构件复合材料在飞机结构件方面的应用是最为广泛的。
由于复合材料具有优良的强度和轻质化特性，可以显著减轻飞机的重量，提高飞机的燃油效率和载重能力。
例如，复合材料被广泛应用于飞机的机翼、机身、尾翼等结构件上，取得了显著的效果。
1.2 内饰件除了结构件，复合材料还被广泛应用于飞机的内饰件上。
由于复合材料具有优良的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性，可以提高飞机内部的舒适性和安全性。
例如，复合材料被用于制造座椅、卫生间、厨房等内饰件，不仅减轻了飞机重量，还提高了乘客的舒适度。
1.3 电子设备复合材料还可以用于飞机的电子设备上。
由于复合材料具有良好的电磁屏蔽性能和绝缘性能，可以有效保护飞机的电子设备免受外界干扰。
同时，复合材料还可以提供良好的散热性能，保证电子设备的正常工作。
因此，复合材料在飞机的雷达、导航系统等电子设备中得到了广泛应用。
二、复合材料在飞机上的发展2.1 新材料的研发随着科技的不断发展，新型复合材料的研发正在不断进行。
例如，新型碳纤维复合材料具有更高的强度和更轻的重量，正在逐渐取代传统的玻璃纤维复合材料。
此外，纳米复合材料、层状复合材料等也是当前研究的热点。
这些新材料的研发将进一步推动复合材料在飞机上的应用。
2.2 制造工艺的改进为了提高复合材料的制造效率和质量，制造工艺也在不断改进和优化。
传统的手工制造正在逐渐被自动化制造所取代，如自动化纤维放置、自动化层压等技术的应用，大大提高了生产效率和一致性。
同时，精密模具的设计和制造也是提高制造质量的关键。
这些制造工艺的改进将进一步推动复合材料在飞机制造业的发展。
2.3 结构设计的优化复合材料在飞机上的应用还面临着结构设计的优化问题。
复合材料具有各向异性的特性，需要通过优化设计来充分发挥其性能。
飞机复合材料应用及制造技术探析张诗雨张楠
飞机复合材料应用及制造技术探析张诗雨张楠发布时间：2023-06-03T09:29:59.504Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：张诗雨张楠[导读] 由于具有高比强度，高比刚度，结构强度，抗疲劳强度和耐腐蚀性等优点，许多零表面和组件的连续复合材料被使用，组件，区域和设备由复合材料制成，重量也增加了。
中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安 710089摘要：由于具有高比强度，高比刚度，结构强度，抗疲劳强度和耐腐蚀性等优点，许多零表面和组件的连续复合材料被使用，组件，区域和设备由复合材料制成，重量也增加了。
在飞机设计中使用先进的复合材料可以减轻20至30%的重量，这是其他先进技术难以实现的。
复合材料转化为铝，钢和钛。
随着航空四大材料之一的飞速发展，所占的比重不断增加，也广泛应用于飞机，与两家航空巨头波音空客的激烈竞争表明，没有复合材料的飞机在选择飞机材料和技术方面无法竞争和发展。
由于生产和制造技术的限制，复合材料的使用受到限制，飞机制造必须在未来对复合材料进行调整和优化，解决技术问题并促进其应用。
关键词：复合材料；现代大飞机；制造技术随着低成本数字复合材料的开发和应用，自动铺放技术已应用于大型机翼板、梁、机身部件。
自动铺放技术性能好、高效率、稳定可靠质量，能有效提高结构的许用设计值，结构的重量减轻。
一、复合材料在现代大飞机中的应用1.飞机工业中复合材料应用。
可以有效地整合各种资源和材料，减少飞机制造中各种部件的数量，减少组件连接安装过程中因质量问题安全事故引发，金属材料是飞机设计的重要组成部分。
飞机的生产质量是结构强度和稳定性直接影响，在飞机生产中非金属材料发挥着越来越重要的作用，金属和非金属材料是复合材料结合了其优良性能，保证了飞机的质量和生产成本2.适用于飞机的主承力结构，是保证飞机主承力结构质量和基础设施稳定的主要支撑结构。
飞机设计中复合材料应用最初舱门、整流罩等次承力结构上。
随着研发水平的提高，复合材料已应用于各类材料，并逐步优化改进，综合性能得到提高，取得了显着成效。
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现代大飞机复合材料应用与制造技术浅析
发表时间：2019-05-05T15:40:13.587Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：宋慧[导读] 摘要：由于复合材料具有比强度高、比刚度大、可设计性强及良好的抗疲劳损伤性能和耐腐蚀性能的优点，大批飞机零、部件相继采用复合材料，并且采用复合材料的部位、面积和重量也日趋增加。
沈阳飞机工业（集团）有限公司辽宁沈阳 110850 摘要：由于复合材料具有比强度高、比刚度大、可设计性强及良好的抗疲劳损伤性能和耐腐蚀性能的优点，大批飞机零、部件相继采用复合材料，并且采用复合材料的部位、面积和重量也日趋增加。
将先进复合材料应用于飞机结构中可相应减重20％～30％，这是其他先进技术很难实现的效果。
复合材料已成为铝、钢、钛之后，迅速发展的四大航空材料之一，所占比例也越来越高，在民用飞机上获得了大
量应用。
基于此，本文主要对现代大飞机复合材料应用与制造技术进行分析探讨。
关键词：现代大飞机；复合材料应用；制造技术前言
复合材料工艺技术的发展为实现民用飞机大部件的整体设计与整体制造提供了可能，使得飞机结构零部件的数量大大减少，提高了飞机的生产效率和可靠性。
目前采用复合材料取代金属和非金属等常规材料制造结构件已经成为世界民机制造业的主流趋势，这对中国自主研制的大型民用飞机的市场竞争力提出了严峻的考验。
1复合材料在大型民用飞机中的应用复合材料呈多层次结构，其复杂程度远高于金属材料，大型结构件的整体成型和集成制造使得问题更加复杂化，因此其在大型民用飞机上的应用历经坎坷。
波音B757和波音B767中复合材料占总质量的4％；波音B777和空客A340中复合材料的质量分数上升到11％和14％；对于空客A380，复合材料的质量分数为25％；对于代表当今世界民用飞机制造技术最高水平的波音B787和空客A350，复合材料的质量分数高达50％和52％。
可以说，先进复合材料质量占飞机结构总质量的多少，在某种程度上已经成为评价该飞机技术先进程度和市场竞争力的重要指标。
从国外的情况来看，复合材料在大型民用飞机结构中的应用主要表现为如下发展趋势。
1.1复合材料在大型民用飞机中所占质量分数越来越大
以空中客车公司为例，复合材料占飞机结构的质量分数从A310—300机型的5wt％，上升到A380的25wt％，再到A400M的35wt％，在A350飞机上这一质量分数高达52wt％，第一次实现了复合材料的用量超过了金属材料的用量，被称为“塑料飞机”。
1.2复合材料被大量应用于主承力结构
复合材料最初应用于飞机的舱门、整流罩、安定面等次承力结构，随着材料性能的不断提高，目前复合材料已经被广泛应用于机身机翼等主承力结构。
空中客车A380的中央翼盒、翼肋、机身上蒙皮壁板、机身后段、机身尾段、地板梁、后承压框、垂尾等大量主承力结构都采用碳纤维复合材料。
1.3由复合材料制造的复杂曲面结构件越来越多
复合材料在复杂曲面结构件上的应用存在一定的挑战性：（1）受制于制造变形的问题；（2）在铺层设计方面也具有较大的难度。
大量先进制造工艺的出现使得由复合材料制造的复杂曲面结构件越来越多，如A380机身19段和球面后压力框等具有复杂曲面的大尺寸受力部件，分别采用复合材料纤维自动铺丝技术和树脂膜渗透（RFI）工艺制造。
1.4飞机结构件的制造向整体成型和共固化方向发展
复合材料之所以在大型民用飞机中所占质量分数不断提高，甚至能够取代金属材料大量应用于飞机结构件的制造，不仅仅是因为其轻质高强的特点，更重要的是因为复合材料易于集成制造，从而可实现大型构件的整体成型。
复合材料结构件的共固化和整体成型技术能够显著减少零件和紧固件的数量，缩短生产周期，减少制造和装配工时，大幅度降低生产成本。
2大型飞机复合材料制造技术（1）复合材料成本过高仍是制约飞机结构大量应用复合材料的主要障碍，造成成本下不来、用量上不去的状况。
复合材料成本的70％以上来自制造工艺，因此，低成本的制造技术仍是复合材料发展中亟待解决的关键问题。
目前，国外复合材料最新的制造理念是整体制造（即尽量将复合材料设计成整体结构），采用诸如像自动铺放、共固化或共胶接等技术实现整体制造。
在满足结构总体性能要求的前提下，复合材料整体成型技术的意义在于可以通过减少零件数目、紧固件数量和协调／连接装配工作量进一步减轻结构重量，降低成本（尤其是制造成本）。
同时，由于相应钉孔数量下降，可改善结构的承载能力，采用整体成型技术还可以减少分段、对接、间隙和台阶，使机体表面光滑，降低RCS值，提高隐身性能。
（3）采用自动铺放技术可显著降低具有复杂形状复合材料构件的制造成本。
最早的自动铺放技术研究始于复合材料机身的制造，由于采用缠绕技术制造机身时缠绕张力使凹面产生缝隙，并使纤维滑移而偏离原来位置，且传统的缠绕工艺无法有效改变厚度，纤维铺放技术解决了上述问题，在大型复杂型面上铺放和压实连续预浸纤维，使得纤维在芯模上的铺放完全在无压力状态下进行；铺放预浸带时可按要求调整其宽度，还能通过加热或冷却调节其粘度，自动铺放精度可达0．005ram。
自动铺放（ATL／AFP）自动化制造技术可以提高制件质量和工艺效率，减少零件数量，降低制造及装配成本，目前该技术已得到广泛应用。
（4）自动铺带适用于尺寸较大，曲率相对较小的零件，如整体壁板类零件、大梁、长桁等，而纤维自动铺放适用于尺寸较大，形状相对较复杂的零件，如机身段、进气道等。
目前哈飞集团已经引进了自动铺带设备，下面以自动铺带为例，简要介绍机翼整体壁板的制造流程。
大型飞机机翼整体壁板结构尺寸较大，不适于手工制造，只能采用自动铺带制造技术。
整体壁板分为包括横、纵向加强筋的格栅式整体壁板和只包括横向加强筋的整体壁板。
加强筋还分为工字形、T形等结构形式，带有工字形加强筋的格栅式整体壁板成型最为复杂，而只带有横向T形加强筋的整体壁板相对较易制造，但无论采用何种形式，其制造流程基本是一致的。
3结语
（1）波音和空客公司在波音787和空客A350上大量使用复合材料的事实表明，复合材料结构不仅减轻了飞机的结构质量，而且改善了飞机的耐腐蚀性能和抗疲劳性能，降低了飞机的维护费用，大幅度提高了民用飞机的经济性、舒适性和环保性，成为现代大型客机先进性和市场竞争力的标志。
（2）经过40多年的发展，国外民用飞机制造商已经积累了大量的复合材料使用经验，解决了以往应用中的瓶颈问题，新技术和新工艺的日益成熟以及自动化设备的广泛采用大大降低了复合材料的生产成本和应用风险。
（3）当今世界大型民用飞机已经进入了复合材料时代，中国自主研制的大飞机也正积极应对挑战，在下一代国产大型民用飞机中复合材料的应用必将有突破性的进展。
参考文献：
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[3]范玉青，张丽华．超大型复合材料机体部件应用技术的新进展——飞机制造技术的新跨越EJ]．航空学报，2009，30（3）：534—543．。