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详解:复合材料在国内外航空领域的应用

时间:2018-11-03 13:09来源:航空制造网 作者:中国航空

国外军机复合材料使用情况如下图所示:

国外军机复合材料使用情况

国内

运-10(Y-10)是由上海飞机制造厂研制的四发动机喷气式运输机,是中国首次自行研制、自行制造的大型喷气式客机,基于当时的工业基础和条件,运-10基本没有采用复合材料件。

中国商用飞机有限责任公司研制的双发动机支线客机ARJ21翔凤客机,翼梢及次要结构件使用国产碳纤维减重。

C919是中国自主设计的第二款国产大型客机。该机机翼,水平尾翼,中央翼盒使用了复合材料结构件。

下面几张图是波音公司在中国的转包情况:

哈飞公司向空客集团成员和/或空客指定的供应商提交及交付空客A350及空客A320系列复合材料飞机零部件;参与现在或将来空客飞机项目的研究、开发、工业化及批量生产;为空客所指定的第三方制造、销售、经销和配送复合材料飞机零部件。公司与空客及其一级供应商签订了7个工作包合同,包括A320升降舵、方向舵、平尾梁和A350升降舵、方向舵、机腹整流罩、勤务舱门等。

在国内,民机可以采用国际采购的方式来弥补技术上的差距,如飞机发动机、部分机载设备、零部件和材料都可以采用这种方式。但是民机制造中仍有许多东西是用钱买不来的,如飞机的总体设计能力,尤其是集成能力得靠经验上的累积。又如电传操作,这是核心技术,空客在这个方面已比较成熟,波音777也采用了电传操作技术,其中有些还是光传技术,这种技术人家是不会卖给我们的,只有靠自己研发。

近年来国内众多单位也逐渐开展了轻型运动飞机的研制工作,取得了一定的成果。2011年9沈飞公司与美国赛斯纳飞机公司签署合作协议,研制生产的我国第一架以铝合金机体为主的塞斯纳162轻型运动飞机,并成功首飞。

2012年南昌航空大学和珠海强恩玻璃钢制品有限公司联合研制的"红嘴欧"运动飞机,飞机结构采用碳纤维、玻璃纤维、环氧树脂、夹芯材料等制造成型,机身机翼等主体结构使用碳纤维复合材料,部分隔板为玻璃纤维复合材料。局部采用夹芯结构,外面蒙上碳纤维增强环氧树脂基复合材料表板,飞机结构90%为复合材料,使得飞机重量轻,强度好。

波东风飞机有限公司自主研制了DF2型复合材料双座轻型运动飞机(如图24所示),于2008年7月进行了试飞。DF2型飞机主要承力结构均采用碳纤维材料,设计起点比较高,但仍然需要进一步的完善。

2013年6月由沈阳航空航天大学自主研制的电动双座轻型运动飞机在沈阳法库财湖机场成功首飞。这款新型清洁能源飞机以锂电池为能源,运用全碳纤维复合材料结构机体,与传统油动飞机相比,具有造价低廉、节能环保、安全实用的特点。辽宁太平洋航空工业有限公司引进美国设计的KIS-2,KIS-4均为复合材料的2座和4座轻型飞机,其结构以玻璃钢为主,局部如机翼大梁,平尾等处就用了碳纤维复合材料。

目前,复合材料夹层结构在轻型飞机上应用最为广泛。夹层结构通常是用比较薄的板材作面板,比较厚的密度小的材料作芯子胶接而成,如蜂窝夹层结构或泡沫夹层结构。

国内军机复合材料使用情况如下图所示:

 

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