通用飞机用复合材料应用现状与发展趋势

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复合材料在航空领域的应用与发展趋势

复合材料在航空领域的应用与发展趋势

复合材料在航空领域的应用与发展趋势随着现代科技的发展,人们对材料科学的要求和需求也越来越高。

在航空领域中,材料的选择直接关系到飞机的性能和安全性。

复合材料由于其轻质高强的特点,在航空领域中得到了广泛的应用。

本文将从复合材料的定义、特点和应用领域等多方面来探讨复合材料在航空领域中的应用与发展趋势。

一、复合材料的定义及特点复合材料是指由两种或两种以上的不同材料通过物理或化学方式结合而成的材料,常见的有纤维增强复合材料和层合板复合材料。

纤维增强复合材料是指将一定长度的纤维通过预浸涂或浸渍法浸渍树脂制成的板状材料,常用的纤维有碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等。

层合板复合材料则是指由多层单一材料或不同材料的板材,采用特定的附着剂粘合而成。

复合材料的特点在于其轻质高强、抗腐蚀、耐磨损、抗疲劳和耐高温等特性,这些特性使得复合材料在航空领域中得到了越来越广泛的应用。

二、复合材料在航空领域的应用航空领域是复合材料应用最广泛的领域之一,航空材料的发展主要经历了三个阶段:金属材料、复合材料和新型金属材料三个阶段。

而复合材料在航空领域的应用主要表现在三个方面:1. 飞机结构材料目前,大多数民用飞机机身均采用复合材料制成,应用范围覆盖了整个飞机结构,包括机身、机翼、地盘、襟翼等。

采用复合材料制作结构件,不仅可以减轻飞机自重,还可以增强飞机结构的刚性和强度,使得飞机在高空、高速等极端环境下具有更高的安全性。

2. 发动机材料发动机是航空领域中重要的装置之一,其关系到飞机的性能和可靠性。

复合材料在发动机材料中的应用主要体现在高温、高压和高转速等极端环境下的零部件,如叶轮、压气机叶片、喷油嘴等。

采用复合材料制作发动机材料,可以提高材料的稳定性和耐腐蚀性,从而增加了发动机的可靠性和经济性。

3. 航空电子材料随着现代航空科技的不断发展,航空电子技术的应用越来越广泛。

复合材料在航空电子材料中的应用主要体现在高密度、高速度和高频率等方面的电子元器件。

先进复合材料在航空领域中的应用与发展

先进复合材料在航空领域中的应用与发展

先进复合材料在航空领域中的应用与发展在航空领域中,先进复合材料以其优异的性能和超前的技术,逐渐成为了未来发展方向的重要组成部分。

先进复合材料作为一种新型材料,具有轻量化、高强度、耐热性和耐腐蚀等优点,因此备受关注。

一、航空领域中先进复合材料的应用先进复合材料在航空领域中的应用广泛,包括机身、机翼、动力部件和结构部分等。

例如,由德国公司生产的空客 A350 XWB使用大量碳纤维增强塑料(CFRP)材料,使其具有更轻、更强、更节能和更环保的特点,这种材料是航空领域中的一次革命性的变革。

除此之外,在航空行业的高科技装备中,也有着先进的应用。

比如,航空部件中心的一个神经网络系统,可以识别和识别飞行器结构中的裂纹和损伤,这种神经系统是以先进复合材料和另一种先进的感应系统为支撑的。

二、先进复合材料的发展趋势在航空领域中,先进复合材料的发展趋势主要集中在两个方面:材料和技术。

1. 先进复合材料的研制先进复合材料的研制是航空领域中的热门话题之一。

未来的航空产品需要使用更高性能的先进复合材料,同时设计更合理的组合结构,以便提高整机的使用寿命、性能表现和飞行安全性。

2. 先进复合材料的技术升级除了先进复合材料的研制外,先进复合材料的技术升级也是航空领域中的关键发展趋势之一。

例如,3D打印等先进技术的应用,可以快速制造更加精准和复杂的零部件,使复合材料的应用效果更加丰富和深刻。

三、先进复合材料未来的趋势随着先进复合材料技术的快速发展,未来在航空领域中的应用前景也将变得更加广阔。

未来的方向将会是先进复合材料材料高效、多功能、多膜层设备的应用,同时使用先进制造技术进一步降低复合材料的成本,提高其性能的整体水平。

结论综上所述,航空领域是先进复合材料得以广泛和深入应用的关键领域之一,作为新型材料的先进复合材料具有轻量化、高强度、耐热性和耐腐蚀等优点,在未来的研发和使用过程中将会有更广泛的应用和突出的性能表现,未来的方向将会是先进复合材料材料高效、多功能、多膜层设备的应用,同时使用先进制造技术进一步降低复合材料的成本,提高其性能的整体水平,这也将促进航空行业的技术进一步发展。

复合材料在航空器中的应用前景

复合材料在航空器中的应用前景

复合材料在航空器中的应用前景在现代航空领域,复合材料正以其卓越的性能和巨大的潜力,逐渐成为航空器制造中不可或缺的重要材料。

随着科技的不断进步和航空工业的快速发展,复合材料在航空器中的应用前景愈发广阔。

复合材料具有一系列优异的性能,使其在航空器领域备受青睐。

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,复合材料可以大幅减轻结构重量。

对于航空器来说,减轻重量意味着更低的燃油消耗、更高的飞行速度和更远的航程。

其次,复合材料具有良好的抗疲劳性能,能够承受反复的载荷作用而不易出现疲劳裂纹,从而延长航空器的使用寿命。

再者,它们还具有出色的耐腐蚀性能,能够在恶劣的环境条件下保持稳定,降低维护成本。

在航空器的不同部位,复合材料的应用方式和效果也各有不同。

在机身结构中,复合材料可以用于制造机身蒙皮、隔框和桁条等部件。

与传统的金属材料相比,复合材料能够提供更好的气动外形,减少空气阻力,提高飞行效率。

在机翼方面,复合材料的应用可以显著减轻机翼重量,增强机翼的承载能力,改善机翼的操控性能。

尾翼部分同样可以受益于复合材料的使用,提高其稳定性和可靠性。

航空发动机作为航空器的核心部件,复合材料也在其中发挥着重要作用。

例如,采用复合材料制造的发动机叶片具有更高的耐高温性能和更低的重量,有助于提高发动机的推力和燃油效率。

此外,复合材料还可以用于制造发动机的外壳和内部结构件,提高发动机的整体性能和可靠性。

随着技术的不断发展,新型复合材料的出现为航空器的性能提升带来了更多可能。

纳米复合材料、智能复合材料等前沿领域的研究正在不断取得突破。

纳米复合材料通过在基体中添加纳米级的增强相,可以进一步提高材料的性能。

智能复合材料则能够感知外界环境的变化,并做出相应的响应,例如自我修复、形状改变等,为航空器的安全性和可靠性提供了新的保障。

然而,复合材料在航空器中的广泛应用也面临着一些挑战。

首先是成本问题,目前复合材料的生产成本相对较高,限制了其在一些低成本航空器中的大规模应用。

复合材料在飞机上应用的发展趋势

复合材料在飞机上应用的发展趋势

复合材料在飞机上应用的发展趋势复合材料在飞机上的应用:未来的天空,更轻、更快、更安全嘿,各位航空爱好者们,你们有没有幻想过坐上那种像小鸟一样轻盈,速度比闪电还快,而且还能保证安全飞行的飞机呢?今天咱们就来聊聊那个让人激动的科技——复合材料在飞机上的应用。

别急,让我慢慢道来。

咱们得说说“复合材料”到底是什么鬼东西。

简单来说,它就像是一块块“超级英雄”材料,由金属、塑料和纤维等不同“英雄”组成,它们各司其职,让飞机变得又轻又坚固。

想象一下,没有这些“英雄”,我们的飞机是不是就会变成“大铁疙瘩”?所以,复合材料的出现,简直就是现代版的“变形金刚”,让飞机在空中舞动,既好看又实用。

说到“应用”,那可真是五花八门。

比如,飞机外壳,以前都是用钢铁做的,现在换成了碳纤维复合材料,不仅减轻了重量,还增加了抗冲击能力。

这样一来,咱们的飞机就像穿上了“隐形斗篷”,飞得更高,跑得更快,还不容易被敌人发现。

再来说说发动机。

以前,发动机可是个“大块头”,现在有了复合材料,发动机变得更加小巧灵活。

就像变魔术一样,一转一扭,就能产生强大的推力,让飞机像火箭一样冲上云霄。

复合材料在飞机上的应用远不止这些。

还有那些高科技的“智能装备”,比如自动导航系统、紧急逃生设备,甚至是能帮飞行员保持清醒的氧气供应系统,都离不开这些“超级英雄”的帮忙。

说到这里,你是不是已经迫不及待想要坐上那种既轻巧又安全的飞机了呢?别急,这还得靠我们人类的智慧和创新精神。

随着科技的不断进步,相信不久的将来,我们就能真正实现这个梦想!我想说,复合材料在飞机上的应用不仅仅是技术的突破,更是人类对天空探索的一次伟大飞跃。

让我们期待那一天的到来吧,那时的天空将更加广阔无垠,飞行将更加自由自在。

好啦,今天的分享就到这里。

如果你觉得我说得有道理,不妨点个赞,转发给你的朋友们,一起为航空事业加油鼓劲!别忘了关注我,下次再见!。

从结构用途方面阐述复合材料在国内外民用飞机上的应用情况

从结构用途方面阐述复合材料在国内外民用飞机上的应用情况

从结构用途方面阐述复合材料在国内外民用飞机上的应用情况篇一一、引言随着航空技术的飞速发展,民用飞机对于材料性能的要求也日益提高。

复合材料,由于其优异的力学性能、轻量化特性以及设计灵活性,在民用飞机制造中得到了广泛应用。

本文将从结构用途的角度,详细阐述复合材料在国内外民用飞机上的应用情况。

二、复合材料在民用飞机结构中的应用概述复合材料在民用飞机结构中的应用主要体现在以下几个方面:机身、机翼、尾翼、发动机短舱以及内部构件等。

通过复合材料的应用,民用飞机实现了结构轻量化,提高了飞行性能,同时降低了运营成本。

三、国内外民用飞机复合材料应用的具体情况机身结构:复合材料在机身结构中的应用主要体现在蒙皮和桨叶上。

采用碳纤维增强复合材料制造的机身蒙皮,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,显著提高了飞机的燃油经济性和飞行性能。

国内外主流民用飞机制造商如波音、空客等均在机身结构中大量采用复合材料。

机翼结构:机翼是飞机的重要承载部件,其性能直接影响到飞机的飞行安全。

复合材料在机翼结构中的应用,可以实现机翼的轻量化设计,提高机翼的升力系数和飞行稳定性。

例如,波音787梦想飞机的机翼采用了碳纤维复合材料制造,使得机翼重量大幅减轻,同时提高了飞行效率。

尾翼结构:尾翼是控制飞机飞行方向的关键部件。

复合材料在尾翼结构中的应用,可以降低尾翼的重量,提高尾翼的控制精度和响应速度。

国内外多款民用飞机如空客A350、C919等均采用复合材料尾翼结构。

发动机短舱:发动机短舱是民用飞机发动机的重要保护装置,需要具有良好的耐高温、耐腐蚀等性能。

复合材料在发动机短舱中的应用,可以显著提高短舱的耐高温性能和结构强度,保证发动机的安全运行。

例如,CFMI公司的LEAP-1C发动机就采用了碳纤维复合材料制造的发动机短舱。

四、复合材料在民用飞机应用中的挑战与前景尽管复合材料在民用飞机上得到了广泛应用,但仍面临一些挑战,如制造成本、维修难度等。

然而,随着技术的进步和产业规模的扩大,复合材料的制造成本将逐渐降低,维修技术也将不断完善。

复合材料在飞机上应用的发展趋势

复合材料在飞机上应用的发展趋势

复合材料在飞机上应用的发展趋势复合材料在飞机上的应用,就像给飞机穿上了一件隐形的外衣,既轻便又坚固。

随着科技的发展,我们越来越期待这些“外衣”能带来更多的惊喜。

今天,我们就来聊聊复合材料在飞机上的应用,看看它们是怎么一步步走到今天的。

首先说说复合材料吧。

这种材料就像是由很多小颗粒组合起来的超级英雄,它们各有各的特点,但聚在一起就成了一个强大的整体。

在飞机制造中,复合材料被用来做机身、机翼、起落架等重要部件,因为它们轻而强,能减少飞机的重量,让飞行更轻松,还能降低燃油消耗,对环保也有帮助。

想象一下,当飞机在空中翱翔时,复合材料就像是一种神奇的魔法,能让飞机飞得更高更远。

它不仅轻盈,还非常坚固,能够抵御各种恶劣天气和环境的挑战。

比如,在遇到紧急降落时,复合材料能迅速吸收冲击力,保护乘客的安全。

除了这些,复合材料在飞机上的使用还带来了许多便利。

比如,飞机的设计更加灵活,可以更好地适应不同航线的需求。

复合材料的使用也减少了噪音污染,让我们在飞行中享受到更加宁静的环境。

我们也不能说复合材料是完美无缺的。

毕竟,任何技术都有它的局限性。

比如,复合材料虽然轻,但在极端温度下可能会变得脆弱。

这就需要我们在设计和制造过程中不断探索和创新,找到更好的解决方案。

总的来说,复合材料在飞机上的应用给我们带来了很多好处。

它们让飞机变得更轻、更强、更安全,也让我们的旅行变得更加舒适和愉快。

未来,我相信随着科技的不断发展,复合材料在飞机上的应用将会更加广泛和深入。

让我们一起期待这个美好的未来吧!。

复合材料在航空结构中的应用前景

复合材料在航空结构中的应用前景

复合材料在航空结构中的应用前景在现代航空领域,对材料性能的要求越来越高,复合材料因其独特的性能优势,正逐渐成为航空结构中的关键材料。

从飞机的机身、机翼到发动机部件,复合材料的应用范围不断扩大,为航空工业带来了革命性的变化。

复合材料,简单来说,是由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的材料组合而成。

与传统的金属材料相比,它具有许多显著的优点。

首先,复合材料具有出色的比强度和比刚度。

这意味着在相同的强度和刚度要求下,复合材料的重量更轻,这对于减轻飞机的自重、提高燃油效率和增加航程至关重要。

例如,使用碳纤维增强复合材料制造的机翼结构,相比传统的铝合金机翼,可以减轻约 20% 30%的重量。

其次,复合材料具有良好的耐腐蚀性。

在高空环境中,飞机面临着极端的温度、湿度和化学物质的侵蚀。

复合材料能够有效地抵抗这些侵蚀,延长飞机结构的使用寿命,降低维护成本。

此外,复合材料还具有优异的抗疲劳性能,能够承受多次循环载荷而不发生疲劳失效,这对于保证飞机的安全性和可靠性具有重要意义。

在航空结构中,复合材料的应用已经取得了显著的成果。

例如,波音 787 梦想飞机的机身结构中,复合材料的使用比例高达 50%。

其机身采用了碳纤维增强复合材料,不仅减轻了重量,还提高了飞机的燃油效率和飞行性能。

空客 A350 飞机的机翼和机身也大量采用了复合材料,使得飞机的整体性能得到了显著提升。

未来,复合材料在航空结构中的应用前景将更加广阔。

随着技术的不断进步,新型复合材料的研发将不断涌现。

例如,纳米复合材料、智能复合材料等有望在未来的航空领域得到应用。

纳米复合材料通过在基体中添加纳米级的增强相,可以进一步提高材料的性能,如强度、韧性和耐热性等。

智能复合材料则能够感知外界环境的变化,并做出相应的响应,例如自我修复、形状记忆等功能,这将为飞机的维护和安全性提供新的解决方案。

在制造工艺方面,自动化和数字化技术的发展将推动复合材料制造水平的提高。

自动化铺丝、自动铺带等技术将提高生产效率和产品质量的一致性,降低生产成本。

复合材料在飞机上应用的发展趋势

复合材料在飞机上应用的发展趋势

复合材料在飞机上应用的发展趋势1. 引言说到飞机,大家首先想到的肯定是那种在蓝天上翱翔的感觉,哦,真是让人心潮澎湃啊!可是,您知道吗?飞机能飞得那么稳,和它的材料可是息息相关的。

尤其是复合材料,它们就像是飞机的“超级英雄”,为飞行器提供了强度和轻量化的双重保障。

接下来,咱们就来聊聊复合材料在飞机上的应用,以及它未来的发展趋势。

放心,保证不会让你觉得无聊,咱们轻松聊聊。

2. 复合材料的基本知识2.1 什么是复合材料?好,先从头说起,复合材料其实是由两种或两种以上的材料结合而成的,像个“材料拼盘”。

它们能结合不同材料的优点,像是“相辅相成”的好搭档。

比如说,碳纤维复合材料就轻得像羽毛,但强度却能和钢铁媲美。

这种材料用在飞机上,简直是如虎添翼,让飞机既省油又飞得高。

2.2 为什么选择复合材料?那为什么不直接用金属呢?好吧,金属虽然结实,但一上天就显得重重的,仿佛在给飞机增加负担。

而复合材料的轻便特性,能让飞机减轻不少“体重”,这可不是说说而已哦,减少了燃油消耗,飞得更远,成本也能节省不少,简直是一举多得,真是个聪明的选择!3. 复合材料的应用现状3.1 目前的应用领域现在,复合材料已经在民航、军用航空器等领域大展拳脚。

例如,波音787和空客A350这些现代飞机的机身结构,绝大部分都是用复合材料制造的。

咱们平时在飞机上看到的那些机翼、机身,很多都在悄悄地“变轻”,就像在进行一场隐形的减肥大赛。

这样的技术进步,让航班更加安全、经济,飞行体验也愈加舒适。

3.2 未来的应用趋势不过,话说回来,未来的复合材料还有很多“花样”可做。

随着科技的发展,新的复合材料会层出不穷,甚至会有自修复的材料,想想就令人激动!比如,如果飞机表面出现小划痕,材料会像“变魔术”一样,自己愈合,简直让人感到不可思议。

这种材料的出现,可能会彻底改变航空器的维修方式,减少停飞的时间,真是太给力了。

4. 未来的发展方向4.1 绿色材料的崛起另外,咱们还得提一提环保的问题。

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通用飞机用复合材料应用现状与发展趋势综述了通用飞机的国内外发展现状,介绍了复合材料在通用飞机上的应用及其发展历程,指出了通用飞机用复合材料发展亟待解决的主要问题。

阐述了Cessna 350、SR22和DA40 3种通用飞机的复合材料应用情况,展望了飞机用复合材料的发展趋势。

标签:通用飞机;复合材料;发展趋势通用航空的发展水平标志着一个国家科技水平、经济发展水平和生活水平的高低。

根据民用航空总局《通用航空飞行管理条例》规定,通用飞机是指是除军事、警务、海关缉私飞行和公共航空运输飞机之外20座以下所有飞机的总称[1~3]。

1 通用飞机分类及发展现状[4,5]1.1 通用飞机分类从用途上看,通用飞机包括多用途飞机、公务机、农业飞机和娱乐旅游飞机等;从类型上看,包括固定翼飞机和旋翼机(见图1)。

1.2 国内外发展现状目前全世界从事通用飞机科研或整机经营的国家约40多个,主要分布在加拿大、美国、意大利及欧洲其他发达国家。

美国是世界上通用航空最发达的国家,2004年已有通用航空飞机22万架,占全球总数的72%。

我国通用航空作业始于1951年,主要制造商为中国航空工业集团公司(简称“中航工业”),生产的通用飞机有Y5、Y11、Y12和N5A系列等。

21世纪,飞机制造商采用国际合作方式生产通用飞机。

如中航工业第一飞机设计研究院(603所)与石家庄飞机公司合作生产“小鹰500”轻型多用途飞机;2005年滨州大高通用航空城有限责任公司与奥地利钻石飞机制造公司签署成立滨奥飞机制造有限公司,研制出第1架钻石DA-40型飞机;2011年中航通用飞机有限责任公司成功并购了美国的西锐设计公司,拥有了国际领先的通用飞机产业链。

2.1 通用飞机使用复合材料的市场目前,军用飞机已完成了从铝材到复合材料的转变。

随着波音公司波音787机身采用复合材料,对飞机制造技术、方式及战略带来根本性的转变。

飞机用复合材料主要用于制造航空器的结构件和内饰部件。

复合材料在先进飞机上的应用比例逐年提高,空客从A310的5%,到A380的23%,到A350XWB (宽体飞机)的53%用量的复合材料。

波音787飞机复合材料用量也占到结构总量的50%。

据波音、空客公司网站资料显示,到2020年生产的大型客机将全部采用复合材料。

随着先进复合材料及加工技术的快速发展,新型通用飞机开始越来越多地使用先进复合材料。

统计表明,2007年通用飞机上复合材料用量在总材料用量中比例高达57%,预计到2020年,这一数字将达69%。

许多小飞机的复合材料用量甚至超过结构总量的90%。

目前我国已经建立了航空航天复合材料的基本体系,无论是材料品种、工艺还是综合性能均满足了我国现役飞机型号对先进复合材料的需求。

但由于我国通用飞机起步较晚,复合材料的使用仍然较少。

如“小鹰”500 飞机是我国具有自主知识产权的轻型多用途飞机,该款飞机的发动机罩、尾锥和座舱部分侧蒙皮采用了玻璃纤维复合材料。

目前,我国对通用飞机的需求呈指数增加,这对中国通用飞机及其复合材料发展是一种巨大的推动力。

专业人士估计,2014年通用飞机使用复合材料的市场将超过11 亿美元。

2.2 通用飞机使用复合材料存在的问题复合材料用于通用飞机结构可获减重/功能双重功效。

但在实际使用过程中存在以下问题:材料自身耐热性差,不适用高温工作环境;材料设计、制造成本和检测费用较高;材料结构损伤的修理方法和相关标准匮乏。

3 Cessna 350、SR22和DA40通用飞机中复合材料的应用[11,12]3.1 Cessna 350通用飞机中复合材料的应用赛斯纳飞机公司是全球最大的通用航空飞机专业制造商。

Cessna 350是由赛斯纳飞机公司推出的一种带固定减速器的活塞式飞机。

Cessna 350的结构件用无纬织物预浸带经手工铺叠而成。

翼梁、机身梁、安定面、操纵面及其他承受高载荷的结构件均采用碳纤维/环氧复合材料。

机身及机翼蒙皮则采用E玻纤/环氧复合材料。

机体重量中碳纤维/环氧复合材料的比例约为15%。

机身夹层材料为左右2半粘接而成。

蒙皮为玻纤/环氧复合材料,芯子采用树脂浸渍芳纶纤维。

机翼有2根C型梁,采用机械紧固件与加强的复合材料机身座相连。

每根梁有上下2根由碳纤维/环氧无纬预浸条带制成的缘条,腹板用玻纤/环氧预浸带与蜂窝芯子组成。

3.2 SR22通用飞机中复合材料的应用在当今美国通用飞机制造商中,西锐飞机设计制造公司堪称头号复合材料飞机制造商。

SR22飞机号称“空中宝马”,是世界上同级别机型中销量最大的。

SR22是全复合材料单发活塞飞机(四座、单发、复合材料的飞机),2000年获得FAA型号许可证。

SR22飞机大部分机构采用E玻纤/环氧,部分采用S-2玻纤环氧预浸带。

机身为硬壳式结构,由复合材料制成;机身结构的大面积区采用夹层结构,机身沿纵向分为左右2半部,典型2芯/2结构,E玻纤/环氧蒙皮覆盖在DHT(航空级)闭孔泡沫芯子上。

在机身顶部引入无纬S-2玻纤预浸带形成护头架结构。

机翼蒙皮、翼梁和翼肋均由复合材料制成;机翼主梁采用碳纤维/环氧复合材料;主起落架减震支柱由耐疲劳性复合材料构成。

3.3 DA40通用飞机中复合材料的应用奥地利钻石飞机公司是世界领先的复合材料飞机制造商。

DA40是由钻石飞机公司推出的一种活塞式飞机,2000年获得认证并投产。

Da40飞机采用了大量的复合材料结构,如机身、机翼等。

机身由2个半机身和1个中间部件粘接而成,为玻璃纤维增强材料(GFRP)半硬壳式结构,部分区域使用碳纤维增强材料(CFRP),使机身具有足够的强度和刚度,又最大限度减轻飞机自重。

驾驶舱门为碳纤维材料,内、外框用树脂粘接而成;机翼采用半硬壳式结构,有2个碳纤维材料工字梁;腹板用GFRP和夹芯结构组成,夹芯结构的上、下翼面蒙皮,夹芯为硬质闭孔泡沫;翼肋为GFRP。

值得一提的是,山东“滨奥飞机制造有限公司”生产的钻石DA40型飞机复合材料的使用率达97%,是目前世界上复合材料使用率最高的飞机,该机于2008年12月4日举行了自主生产批量交付仪式。

4 通用飞机用复合材料发展趋势[7,13,14]我国航空复合材料技术的研究工作取得了可观的成果并积累了宝贵的经验,复合材料的垂直尾翼、水平尾翼、前机身等已在多种型号通用飞机上使用。

机翼、直升机旋翼、尾梁等主承力结构也已装机试飞成功。

今后,通用飞机用复合材料可以在以下6个方面得到发展:1)高性能化。

国内外先进树脂基复合材料发展主要围绕提高工作温度、改善湿/热性能和增大断裂韧性等几个关键技术进行。

因此,通用飞机用复合材料的高性能化趋势主要体现在力学、耐热和耐环境性等方面。

2)结构/功能一体化。

通用飞机用先进复合材料将逐步实现结构复合材料与功能复合材料的一体化,即结构复合材料的功能化和功能复合材料的结构化,向结构/功能(多功能)一体化方向发展。

先进复合材料应至少具备2种或2种以上功能,如承力/耐高温/减振、结构/阻尼/减振、承力/减振/降噪一体化是通用飞机结构用复合材料的重要发展方向。

3)智能化。

智能化是通用飞机结构设计亟需关注的研究方向。

开发飞机结构用复合材料自感知、自诊断、自修复和自适应智能化技术,可以实现复合材料飞机结构噪声抑制、振动控制、主动变形和性能监测。

4)低成本化。

通用飞机制造商、复合材料供应商、科研机构和高等院校以及航空机构(航空局、宇航局和航空公司)要精诚合作,努力实现“制造技术、设计方法和全寿命”低成本化,进一步拓宽复合材料在通用飞机上的应用范围。

5)制造过程数字化。

发展通用飞机用复合材料制造过程模拟与工艺参数优化技术,实现复合材料制造过程数字化与飞机结构设计数字化趋向相适应,减少试验次数,缩短研制周期,节约研发资金,降低废品率及提高生产效率。

6)设计制造一体化。

采用全新的设计理念和手段,将设计和制造融为一体,是通用飞机用复合材料发展的又一个重要趋势。

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