中国复合材料先进技术在C919上的应用

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复合材料在航空领域的用途

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的发展从来都是以技术进步为驱动力的,而复合材料作为一种新型材料,在航空领域的应用越来越广泛。

复合材料具有高强度、轻质化、耐腐蚀、低热膨胀系数等优点,可以有效提高飞机的性能和安全性。

本文将重点介绍复合材料在航空领域的用途。

1. 结构件应用复合材料在航空领域广泛应用于飞机结构件上,如机身壁板、翼面、垂尾等。

相比于传统金属材料,采用复合材料可以显著减轻结构重量,降低燃油消耗,并提升飞机整体性能。

复合材料的高强度和抗冲击性能可以提高飞机的结构强度,增加安全性。

2. 动力系统应用复合材料在航空领域的另一个重要应用是动力系统上,如发动机叶片、气门、涡轮等。

复合材料可以耐高温、耐磨损、降低噪音和振动,使得动力系统具有更好的性能和可靠性。

同时,采用复合材料制造发动机部件还可以减轻重量,提高燃烧效率,降低机身油耗。

3. 内饰及设备应用除了结构件和动力系统,复合材料还被广泛应用于飞机的内饰及设备中。

例如客舱内部的座椅、行李架、蒙皮等都可以采用复合材料制造,不仅能够提供更好的舒适性和安全性,还能够减轻飞机自身重量,降低能耗。

4. 航空器维修与保养在航空器维修与保养方面,复合材料也起到了重要的作用。

由于其优异的耐腐蚀性能和良好的可靠性,使用复合材料制造的零部件不仅具有较长的使用寿命,而且在维护过程中需要投入较少的时间和费用。

因此,在航空器维修与保养中广泛采用的一种做法就是使用复合材料替换原有金属零件。

5. 其他应用除了以上提到的主要领域,航空工业还会在其他方面应用复合材料。

例如,在无人机制造中,采用复合材料能够提供更好的机动性能和稳定性。

此外,在航天器设计中,使用复合材料可以减轻重量并提供更好的抗辐射和抗高温能力。

结论复合材料在航空领域的应用越来越广泛,对于提升飞机整体性能和安全性起到了重要作用。

随着科学技术的进步和人们对于环保和节能要求的日益增强,相信复合材料在航空领域将会有更大的发展前景,并将持续推动这一行业向更加先进和可持续方向发展。

复合材料在航空航天中的应用

复合材料在航空航天中的应用

复合材料在航空航天中的应用咱先来说说啥是复合材料哈。

简单来讲,复合材料就是把不同的材料组合在一起,就像搭积木一样,让它们的优点凑一块,变得更厉害。

比如说,把强度高的纤维和耐磨损的树脂放在一块儿,就成了一种新的厉害材料。

在航空航天领域,复合材料那可是大显身手。

就拿飞机来说吧,以前的飞机大多是用金属做的,又重又不灵活。

但现在有了复合材料,情况就大不一样啦!我记得有一次坐飞机,正好靠窗,我就盯着那飞机的翅膀看。

旁边的一个小朋友好奇地问我:“叔叔,这飞机翅膀是用啥做的呀?”我就跟他说:“这翅膀呀,很多部分都是复合材料做的哟。

”小朋友瞪大眼睛,一脸不可思议。

复合材料让飞机变得更轻啦,这样就能飞得更远、更省油。

而且它的强度还特别高,能承受住飞行中的各种压力和冲击。

你想想,飞机在天上飞,遇到气流啥的,要是材料不结实,那可就危险啦。

航天领域也是一样。

火箭的外壳很多也是复合材料做的。

以前的火箭外壳又重又不耐高温,现在用了复合材料,耐高温的同时还减轻了重量,让火箭能带着更多的东西飞到太空去。

就像前段时间看的一个纪录片,讲的是新一代的航天飞行器的研发过程。

研发团队为了找到最合适的复合材料,那可是做了无数次的实验。

有时候为了测试一种新的复合材料在极端环境下的性能,他们得在实验室里熬上好几个通宵。

最终,他们成功了,新的复合材料让飞行器的性能有了巨大的提升。

在航空航天中,复合材料的应用可不只是在飞机和火箭的外壳上。

飞机内部的一些零部件,比如座椅的框架、行李架啥的,也都开始用复合材料了。

这不仅减轻了重量,还让飞机内部的空间更大更舒适。

还有那些卫星,小小的身体里也藏着不少复合材料的奥秘。

为了能在太空那种恶劣的环境中正常工作,卫星的结构材料就得既轻又耐用,复合材料正好满足了这些要求。

总之啊,复合材料在航空航天领域的应用那真是越来越广泛,给我们的蓝天梦想和星辰大海之旅带来了更多的可能。

说不定未来,还会有更神奇的复合材料出现,让我们的飞行变得更加不可思议!回想那次飞机上和小朋友的对话,我相信,等他长大了,一定能看到更多复合材料带来的惊喜。

先进复合材料在航空航天领域的应用

先进复合材料在航空航天领域的应用

先进复合材料在航空航天领域的应用作者:汤旭李征孙程阳来源:《中国高新技术企业》2016年第13期摘要:先进复合材料由于具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性、可设计性等众多特点,在各个领域被广泛推广和利用,特别是在航空航天领域。

文章分析了我国先进复合材料的发展现状,对先进复合材料进行了简介,分别针对先进复合材料在航空领域、航天领域的应用进行了综述,最后探析了复合材料在航空航天领域的发展前景。

关键词:先进复合材料;航空航天领域;飞船;卫星;火箭;飞机文献标识码:A中图分类号:V257 文章编号:1009-2374(2016)13-0039-04 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.0191 概述现阶段,我国航空航天事业得到前所未有的发展,航空航天领域对材料的要求不断提升,为了满足航空航天领域对材料性能的要求,应该研发新型、高性能的材料,先进复合材料应运而生,其具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性以及可设计性等众多特点。

将先进复合材料应用在航空航天领域,能够有效地提高现代航空航天器的性能,减轻其质量。

和传统钢、铝材料相比,先进复合材料的应用,能够减轻航天航空器结构重量的30%左右,在提高航空航天器性能的同时,还能降低制造和发射成本。

现阶段,先进復合材料已经成为飞船、卫星、火箭、飞机等现代航空航天器的理想材料,同时,先进复合材料已经和高分子材料、无机非金属材料及金属材料并列为四大材料。

因此,文章针对先进复合材料在航空航天领域应用的研究具有重要的现实意义。

2 我国先进复合材料发展现状自20世纪70年代开始,我国就开始了对复合材料的研究工作,经过40多年的研究与发展,我国先进复合材料的技术水平不断提高,并且取得了可喜的进步。

现阶段,我国先进复合材料在航空航天领域中的应用,逐渐实现了从次承力构件向主承力构件的转变,被广泛地推广和应用在军机、民机、航空发动机、新型验证机和无人机、卫星和宇航器、导弹以及火箭等领域,即先进复合材料已经进入到实践应用阶段。

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。

C919大型客机项目:中国民航工业的新里程碑

C919大型客机项目:中国民航工业的新里程碑

C919大型客机项目:中国民航工业的新里程碑一、引言C919大型客机项目是中国民航工业发展的重要里程碑,标志着中国正式跻身全球大型客机制造市场。

C919项目的成功研制与推出,不仅代表着中国在高端装备制造领域的重大突破,也预示着中国在全球航空产业链中的地位日益提升。

本文将围绕C919大型客机项目的背景、研发过程、技术特点、市场前景等方面展开详细论述。

二、C919大型客机项目背景随着全球经济的快速发展和人口规模的不断扩大,航空运输业迎来了前所未有的发展机遇。

为满足国内外市场对大型客机的旺盛需求,中国民航工业积极寻求突破,C919大型客机项目应运而生。

该项目以自主研发为核心,旨在打破国际航空巨头的垄断地位,推动中国民航工业实现跨越式发展。

三、C919大型客机研发过程C919大型客机的研发过程历经多年,凝聚了无数科研人员的智慧和汗水。

从项目立项到首飞成功,C919项目团队克服了重重困难,攻克了一系列关键技术难题。

在研发过程中,C919项目团队注重自主创新,积极引进国际先进技术,实现了多项技术突破。

同时,C919项目还注重与国际航空产业的合作,为提升中国民航工业的国际化水平奠定了坚实基础。

四、C919大型客机技术特点C919大型客机具有多项技术特点,使其在同类机型中脱颖而出。

首先,C919采用了先进的气动设计,有效提高了飞行效率,降低了油耗。

其次,C919采用了先进的复合材料制造技术,大幅减轻了机身重量,提高了飞行性能。

此外,C919还配备了先进的航电系统和飞行控制系统,为飞行员提供了更加便捷、安全的操作体验。

五、C919大型客机市场前景随着全球航空市场的不断扩大和竞争格局的日益激烈,C919大型客机面临着广阔的市场前景。

首先,中国作为全球最大的航空市场之一,对大型客机的需求十分旺盛。

C919作为中国自主研发的大型客机,将在国内市场占据重要地位。

其次,随着“一带一路”倡议的深入推进,中国民航工业将积极拓展海外市场,C919有望在国际市场上取得一定份额。

c919国产大飞机的国内工作原理

c919国产大飞机的国内工作原理

c919国产大飞机的国内工作原理C919国产大飞机是中国自主研发的大型喷气式客机,其国内工作原理涉及多个方面,包括结构设计、动力系统、航电系统等。

本文将从这些方面来介绍C919国产大飞机的国内工作原理。

一、结构设计C919国产大飞机采用了复合材料和先进的结构设计,以提高飞机的强度和降低重量。

其机身主要由铝合金和碳纤维复合材料构成,这使得飞机具有更好的耐久性和抗腐蚀性能。

此外,C919还采用了新型的翼型设计和高效燃油系统,以提高飞机的升力和燃油效率。

二、动力系统C919国产大飞机的动力系统由两台高效的涡轮风扇发动机驱动。

这些发动机采用了先进的燃烧技术和材料,以提高燃烧效率和减少污染物排放。

同时,C919还配备了先进的推力控制系统和自动防冰系统,以确保发动机的安全运行。

三、航电系统C919国产大飞机的航电系统包括飞行控制系统、导航系统和通信系统等。

飞行控制系统由飞行管理计算机和多功能控制显示器组成,可以实现自动驾驶、导航和飞行参数监测等功能。

导航系统包括惯性导航系统、全球卫星导航系统和雷达高度测量系统,可以提供精确的飞行导航信息。

通信系统包括无线电通信系统和卫星通信系统,可以实现飞机与地面的通信和数据传输。

四、机载系统C919国产大飞机的机载系统包括客舱系统、氧气系统和防火系统等。

客舱系统包括空调系统、照明系统和座椅系统,可以提供舒适的乘坐环境。

氧气系统可以为飞机上的人员提供足够的氧气供应,以应对紧急情况。

防火系统包括火灾探测器和自动灭火系统,可以及时发现和控制火灾,保障飞机的安全。

总结起来,C919国产大飞机的国内工作原理涉及结构设计、动力系统、航电系统和机载系统等多个方面。

通过优化设计和先进技术的应用,C919具备更高的安全性、经济性和舒适性,是中国航空工业的重要成果。

未来,C919有望在国内外市场上取得更大的成功,为中国航空事业的发展做出更大的贡献。

c919中的物理知识

c919中的物理知识

c919中的物理知识C919是中国自主研发的大型喷气式客机,具备一系列先进的物理知识和技术应用。

下面将从机身结构、气动原理和航空力学等方面展开,为读者呈现一幅生动的画面。

1. 机身结构C919的机身采用了先进的复合材料结构,这种结构具有较高的强度和轻量化的特点。

复合材料由纤维增强材料和树脂基体组成,它们通过层层叠加形成了坚固的机身结构。

这种结构不仅能够减轻飞机的重量,提高燃油效率,还能够提高飞机的抗腐蚀性和耐久性。

2. 气动原理C919的机翼采用了翼型设计,这种设计能够减小飞机在飞行中的阻力,提高飞行速度和燃油效率。

机翼的上表面相对较为平直,下表面则较为凸起,形成了气流在上表面流速较快、下表面流速较慢的气动特性。

这种气动特性使得飞机在飞行时能够产生升力,使飞机能够顺利地离地和降落。

3. 航空力学C919的设计还考虑了航空力学原理,以提高飞机的稳定性和操控性。

飞机的尾翼和襟翼等控制面可以通过改变其角度来调整飞机的姿态和飞行状态。

此外,飞机还配备了自动驾驶系统和飞行控制系统,能够通过传感器实时监测飞机的运行状态,并根据飞行员的指令进行自动调整。

4. 人机工程学C919的设计还注重了人机工程学的原理,以提高飞机的安全性和操作性。

飞机的驾驶舱采用了先进的人机界面技术,使飞行员能够方便地获取飞行信息并进行操作。

此外,飞机还配备了先进的防撞系统和飞行监控系统,能够提供及时的警告和指导,帮助飞行员避免飞行中的危险情况。

以上是关于C919中的物理知识的一些介绍。

通过对机身结构、气动原理、航空力学和人机工程学等方面的描述,我们可以看到C919在设计和技术上的先进性和创新性。

这些物理知识的应用使得C919成为一款安全、高效和舒适的飞机,为人们的出行提供了便利和安全保障。

随风扶摇起,直上九万里

随风扶摇起,直上九万里

随风扶摇起,直上九万里作者:夏莺来源:《求学·新高考版》2023年第18期2023年5月28日,自上海虹桥国际机场起飞的中国东方航空MU9191航班平安降落在北京首都国际机场,标志着国产大飞机C919圆满完成首次商业航班飞行。

C919商业首飞的圆满成功,意味着中国商业航空工业迈上了一个新的台阶,同时也意味着中国民航不再全部依赖国外进口,真正走出了一条自主发展之路。

从“运-10”到C919所谓的“大飞机”就是大型客机,一般指起飞总重超过100吨的运输类飞机,同时包括150座以上的干线客机,这是国际民航的通用机型。

能否自主制造大飞机,决定了各国在民航领域的综合实力,也是国家工业实力的直接体现,如美国的“波音707”、苏联的“图104”及法国的“空中客车A300”,这些都是当时(20世纪70年代)工业强国大型客机的代表型号。

20世纪70年代以前,中国能够生产部分战斗机和运输机,但大飞机还未敢想过。

1970年8月27日,代号“708工程”的“运-10”飞机项目正式立项,军队、中央各部委机构以及全国21个省(区、市)的262个单位被抽调参与研发。

中国航空设计者们在既无经验也无图纸的情况下,通过摸索其他国家客机的结构,用了整整5年的时间,终于完成了“运-10”的全部设计图纸,随后便开始边制造、边试验。

1980年9月26日,首架“运-10”在上海完成飞行试验,且先后在多座城市开展科研试飞,甚至还曾7次飞越喜马拉雅山,为西藏运送急需物资。

不过,“运-10”在试飞时,被发现存在不同程度的问题。

然而,当时孱弱的工业配套设施,使得早产的“运-10”根基不稳,虽经多次试飞,但仍没能解决配套发动机研制周期的问题,再加上翼型、气动研制、参数设置、材料技术上的问题在短时间内难以克服,“运-10”項目不堪重负,最终搁浅。

1985年,整个“运-10”项目被砍。

花费了无数人力物力,历时15年,总投资达5亿元的“运-10”项目自此沉寂于时光之中。

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中国复合材料先进技术——C919的应用
飞机是航空业的支柱产品,代表航空科技发展的最高水平,也是一个国家科技实力和先进程度的象征。

2011年3月,在“十一五”国家重大科技成就展上,最惊艳的“明星”当属C919,尽管只是1∶1的样机,但它仍然吸引了络绎不绝的参观者排队等候进舱以一睹其“芳容”。

大飞机牵动着国人的心,而材料正是以大飞机为代表的航空工业的基础。

在C919光鲜亮丽的背后,以航空材料为代表的支撑体系低调而坚实。

同样是在“十一五”国家重大科技成就展上,“高韧性液态成型复合材料技术体系的基础研究与实践应用”项目不事张扬,其简介中说,“航空结构复合材料的国际发展方向是更高的冲击损伤阻抗和损伤容限、更高的耐温等级和先进的低成本、整体化制备技术。


“我国科学家首次提出并验证了‘离位’增韧的新概念及其表面功能化附载的新理论、新技术和新装备,实现以较低成本大幅度提高复合材料的冲击损伤阻抗和容限,研制成功环氧树脂、双马来酰亚胺、聚苯并噁嗪和聚酰亚胺树脂基全系列航空复合材料新体系,其标志性指标冲击后压缩强度(CAI强度)达到国际领先水平;创新发展了先进的液态成型(RTM)技术体系,包括RTM树脂体系,‘离位’增韧剂和定型剂材料体系,‘离位’表面附载材料技术和整体化预制技术、‘离位’RTM技术、‘离位’预制的碳纤维织物体系ES-Fabric 以及RTM成型与应用体系等。


国产C919大型客机展示样机在珠海航展展馆首次揭开神秘“面纱”。

新华社发
上述引文中提到的“我国科学家”指的就是中航工业航材院先进复合材料国防科技重点实验室主任益小苏和他领导的国防科技工业创新团队。

航空飞行器的损伤容限设计,要求其复合材料具有高的韧性,目前广泛采用的是整体增韧树脂基体或插层改性,而“离位”技术不仅可较大幅度地提升复合材料层压板的所有层间韧性,还可保持其面内性质基本不变,而且在应用上具有广泛适用性。

更为关键的是,“离位”复合材料拥有中国自主知识产权,是由“我国科学家首次提出并验证”的。

作为国家“973”项目首席科学家,益小苏领导其科研团队,通过深入艰苦的基础研究,在国内外首先提出了创新性的复合材料“离位”增韧和表面附载预制新概念、新理论和新技术,大幅度提高了航空结构复合材料的损伤阻抗和损伤容限,建立了具有中国特色和国内外全部自主知识产权的复合材料高性能化技术体系和预浸料、液态成型两大复合材料产品系列。

目前,这些新技术与新材料已得到学术界和国际航空航天企业的认可,专利技术许可国际高端材料企业使用,实现中国航空材料技术自主知识产权首次出口,并初步实现在我国航空、航天、舰船等新型装备领域的演示验证、领先应用和批量生产,获得2010年国防科技进步一等奖,为我国航空航天结构复合材料技术的发展做出了贡献。

益小苏领导的中航工业北京航空材料研究院先进复合材料国家科技重点实验室“‘973’复合材料项目组”因此也获得了2010年度的周光召基金会“应用科学团队奖”。

益小苏团队承担的国家“973”项目也是中航工业承担的唯一国家“973”基础研究项目。

关于他们这项在国家“973”计划支持下所取得的科研成果,也许还是周光召院士的评价最为中肯,早在2007年元月,国家“973”计划顾问委员会主任、原中科院院长周光召院士亲临该团队科研现场考察时就指出:“我认为你们的‘973’课题完成得非常好,非常出色!你们采用了全新的学术思想,使复合材料冲击后压缩的强度提高了一倍以上,说明你们取得的技术进步的确依靠了创新的力量。

”(庞贝)
大飞机项目中,复合材料是一个核心内容,例如波音-787的复合材料比率高达全重的50%。

图为中国国产C-919干线客机模型。

2011年6月20日,人们在巴黎航展上参观中国自主研制的大型客机C919样机先进的驾驶室。

(资料图)
2011年6月20日,人们在巴黎航展上参观中国自主研制的大型客机C919样机先进的驾驶室。

(资料图)
目前,西方最先进战机和民用客机均大量使用复合材料,其中波音787达到50%的比例,中国国产战机的复合材料比例仍较小。

图为F-35战斗机的组装车间。

(资料图)
应用复合材料的新一代战机,不仅可以大幅减少重量,还有利于提高隐身性。

图为F-35战斗机。

(资料图)
2009年,中国西飞公司成功收购奥地利未来先进复合材料公司(FACC),后者为世界目前最强的复合材料生产企业。

(资料图)
2009年,中国西飞公司成功收购奥地利FACC公司,后者是波音-787和空客A380最重要的复合材料部件生产企业。

(资料图)
奥地利FACC公司制造的复合材料飞机部件,目前该公司被中国西飞收购。

(资料图)。

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