复合材料在国外海军航空器上的应用发展进程
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。
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。
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。
复合材料在军事上的运用
复合材料在军事上的运用军用新材料是军用高技术的基础,谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料,谁就拥有最强大的技术潜力。
因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位,各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之。
当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特殊功能的功能材料。
结构材料包括金属材料和复合材料。
先进复合材料是指用高性能纤维及编织物增强不同基体所制成的一种高级材料。
先进复合材料是结构材料的主要发展方向。
这种材料的特点是强度大、比重小、具有良好的气动弹性性能,并且能大批量生产。
材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。
复合材料与其它单质材料相比具有高比强度、高比刚度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等优良的性能,倍受各国技术人员的重视。
因复合材料具有可设计性的特点,已成为军事工业的一支主力军,复合材料技术是发展高技术武器的物质基础,是现代精良武器装备的关键。
目前军用复合材料正向高功能化、超高能化、复合轻量和智能化的方向发展,加速复合材料在航空工业、航天工业、兵器工业和舰船工业中的应用是打赢现代高技术局部战争的有力保障。
复合材料已经在航空航天工业以及各种武器装备上得到了广泛地应用。
随着复合材料技术不断发展,应用的结构部件已由次承力件发展到主承力件,而巳应用面逐步扩大。
先进复合材料已成功地应用在F --16、F--18、“幻影”2000等军用飞机、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等战略导弹,以及M—L、T—72、“豹”--Ⅱ等坦克上,并取得了良好的效果。
为进一步推动复合材料在武器装备上的应用,美国正在实施“先进设计复合材料飞机”计划,预计复合材料将占飞机结构质量的68.5%,并使整个结构质量减轻35%。
隐形材料是特种功能复合材料的重要发展方向。
功能复合材料在军事领域的应用功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能并包括化学和生物性能的复合材料。
金属基复合材料在航空母舰上的应用
金属基复合材料在航空母舰上的应用近年来随着各国军方努力降低舰艇的购置和维护成本、提高其结构和操作性能,自20世纪80年代中期以来,复合材料的应用日益增加。
金属基复合材料已成为发达国家争夺高技术优势点之一,并作为先进复合材料将逐步取代部分传统的金属材料。
复合材料在海军舰艇上的应用包括在大型军舰如护卫舰、驱逐舰和航空母舰上的机械及其他装备上,金属基复合材料在军事装备上的应用是一项较为重要的工作,受到各国军方的高度重视,也是今后发展航母和战机的总体趋势。
复合材料在航空母舰上的应用比例代表着国家的科学技术和综合国力,同时也体现了一个国家在世界上的地位。
一金属基复合材料的应用背景(1) 复合材料海军舰艇的现状及进展早期复合材料仅仅应用在小型巡逻艇和登陆舰上。
相对差的制造质量和船体刚度限制了长度不能超过15 m,排水量不超过20 t。
近年来,随着低成本复合材料技术的提高,才开始应用在大型巡逻艇、气垫船、猎雷艇和护卫舰上。
(2)金属基复合材料的分类金属基复合材料分为宏观组合型和微观强化型两大类前者指其组分能用肉眼识别和具备两组分性能的材料(如双金属、包履板等) ;后者需显微观察分辨组分以改善成分来提高强度为主要目标的材料金属基复合材料一般分为铝基、镁基、钢基、铁基及铝合金基复合材料等按增强相形态的不同分为颗粒增强金属复合材料、晶须或短纤维增强金属基复合材料及连续纤维增强金属基复。
(3)金属基复合材料的性能①常用的增强相陶瓷增强体通常以三种形式使用,即颗粒、晶须和纤维由于晶须和纤维制造成本较高,目前研究中多采用颗粒增强用于研究的陶瓷颗粒增强相有: Al2O3、SiC、B4C、TiB2、AlN、Si3N4、NbN、SiO2、VC、WC、ZrC、ZrB、ZrO2、MgO、MoSi2、Mo2C、石墨等·增强相的选择并不是随意的,选择一个合适的增强相需考虑应用条件、制备工艺和材料成本等因素的要求,其中Al2O3 和SiC 由于其优异的物理性能而倍受青睐,目前已工业应用的Al基复合材料多数使用TiC、SiC和Al2O3 颗粒。
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。
碳纤维增强复合材料在军用舰船方面的应用及展望 (1)
碳纤维增强复合材料在军用舰船方面的应用及展望碳纤维增强复合材料(CFRP)自问世以来就一直在军事领域特别是航空航天领域中发挥着重要作用。
近年来随着应用研究的发展,国内外对其在海军舰艇上的应用越来越重视。
CFRP在海军舰艇上应用时具有如下突出的优点:优良的力学性能;耐腐蚀(可耐酸、碱、海水侵蚀,水生物也难以附生);大幅减重;优良的声、磁、电性能(透波、透声性好,无磁性,介电性能优良);优良的设计、施工性;容易维护,维护费用远低于钢制舰艇。
早期CFRP仅仅应用在小型巡逻艇和登陆舰上。
相对差的制造质量和船体刚度限制了其长度不能超过15m,排水量不超过20t。
近年来随着低成本复合材料制造技术的提高,CFRP才开始应用在大型巡逻艇、气垫船、猎雷艇和护卫舰上。
近几年国外制造的新型舰艇中不乏大量使用CFRP的亮点之作。
美国制造的短剑号隐身快艇“短剑”高速快艇长24.4米,宽12.2米,吃水0.9米;排水量67吨;动力装置为4台“毛虫”柴油机,每台功率1650马力,由4具6叶螺旋桨推进,在载重37吨下航速可达50节。
艇体采用了比传统的钢材更结实、更轻巧的CFRP。
一次能够运载12名全副武装的“海豹”突击队员和1艘长11米的特种作战刚性充气艇。
同时,可搭载1架小型无人机。
目前,“短剑”是美国使用CFRP一次成型制造的最大船体,在整体制造成形过程中不用焊接,更无需铆接,因此船体外表十分光滑,重量也大为降低。
尽管目前的成本相对于普通的钢和铝合金偏高,但在这—技术成熟后,进行批量生产的成本将有较大的下降空间。
作为试验艇,“短剑”的单艘造价约为600万美元,试验总成本在1250万美元之内。
综合“短剑”艇体的这种设计,以及CFRP的使用,不但使其获得了高速,也使其行驶过程中的稳定性更高,高速行驶中的沉浮现象大大减轻,即使在高速回转时,依然可以保持平稳行驶,从而增加了艇员的舒适度,提高了艇的适航安全陛,扩大了在内河和地形复杂的浅海使用范围。
纤维增强复合材料在航空中的应用
纤维增强复合材料在航空中的应用航空航天领域纤维增强复合材料在飞机上的应用很早可以追溯到30年前,美国海军F-14和空军F-15战斗机尾翼部分采用硼纤维环氧树脂材料。
在这之后,人们发现了碳纤维复合材料的优异性能,开始逐渐应用在军队及运输机上。
碳纤维复合材料首次被应用在飞机上,主要是一些二级结构,包括整流罩、控制仪表盘和小的机舱门。
但随着工艺技术的进步,碳纤维复合材料也逐渐被用于机翼、机身等其它部分。
航天工业之所以选择使用碳纤维复合材料,不仅是因为这种材料能够减轻机身重量,同时其具备耐腐蚀、抗疲劳等优良特性。
但是与传统金属材料相比,碳纤维复合材料由于成本过高仍然未被广泛应用。
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!。
复合材料在军工方面的应用
复合材料在军工方面的应用随着军事技术的不断进步,军工行业对于材料的需求也随之提高。
复合材料以其轻量化、高强度、高刚度等优点成为军工材料领域中的重要角色。
本文将着重介绍复合材料在军工方面的应用。
一、复合材料在军用飞机、舰艇中的应用1. 军用飞机复合材料作为航空工业中最重要的新材料之一,在军用飞机的制造中占有重要地位。
例如美军的F-22和F-35战斗机以及俄军的苏-57战斗机等都采用了大量的复合材料。
由于复合材料的轻量化和高强度,军用飞机可以在巨大飞行高度和高速的情况下保持较低的油耗和较高的机动能力。
而且,复合材料在军用飞机的燃料效率方面也具有重要的作用。
2. 军用舰艇复合材料同样在军用舰艇中具有广泛的应用。
美国海军的“阿利·伯克”级导弹驱逐舰以及“弗吉尼亚”级攻击核潜艇均采用了复合材料。
复合材料的高刚度、高强度和轻量化等特点,使得军用舰艇在保障航海安全和有效作战时具有了更好的机动能力和灵活性。
1. 坦克坦克是军事领域中装甲攻击的代表装备,在保障作战安全方面具有重要作用。
复合材料在坦克中的应用可以有效地减轻坦克本身的重量,同时提高装甲强度和抗冲击性能。
俄罗斯的T-14“阿玛塔”主战坦克就采用了不少于50%的复合材料。
2. 陆军车辆复合材料在陆军车辆中也具有广泛应用。
例如英军的战术侦察车辆“雅格尔”就采用了大量的复合材料和玻璃钢构造。
复合材料的轻量化和高刚度不仅提高了车辆的燃油经济性和机动性,而且也增加了车辆的承重能力和抗击性能。
三、结论除上述领域外, 复合材料在军工行业的其他应用还包括:1. 导弹技术复合材料作为导弹中的重要材料,主要用于导弹外壳和尾翼等部分的制造。
复合材料的高强度和轻量化可以减少导弹的自重,提高导弹的飞行速度和机动能力,同时也增强了导弹对于内部恶劣环境的耐受性。
2. 人造卫星由于复合材料具有轻质、高强度、高温和耐腐蚀等优点,它在航空和航天等领域多有应用。
在人造卫星的制造领域中,复合材料同样不可或缺。
新型复合材料在航空航天领域的研究进展
新型复合材料在航空航天领域的研究进展近年来,随着科技的不断推陈出新,各个领域都在寻求更先进、更节能、更环保的解决方案。
而在航空航天领域,新型复合材料的应用已经逐渐走向成熟,成为了未来发展的趋势。
1. 新型复合材料介绍新型复合材料由多种不同的材料组成,具有轻质、高强度、高温等特点,常用的有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料和聚合物基复合材料等。
2. 新型复合材料在航空领域的应用航空领域最早开始应用的就是玻璃纤维复合材料,其轻质、高强度的特性可大大减轻飞机重量,并提高飞行速度。
现在,随着碳纤维的发展,越来越多的先进航空器选择采用碳纤维复合材料进行结构设计,如波音787和空客350等。
而且,新型复合材料的应用不仅仅局限在机身结构上,还可以用于飞机喷气发动机和飞机内部配件等领域。
3. 新型复合材料在航天领域的应用航天领域对材料的要求较高,需要具备极高的强度和抗腐蚀性,同时还需要能够承受极端的温度和压力,如新型复合材料就正好符合这些要求。
在航天飞行器的表面,采用新型复合材料可以减小飞行器的重量,从而提高其载荷能力和火箭发射能力。
此外,在航天器的结构设计中,新型复合材料也有广泛的应用,使其更加牢固和耐用。
4. 新型复合材料的研究进展随着新型复合材料的广泛应用,也有越来越多的科学家投入到相关研究中。
一方面,他们致力于研究新型复合材料的制造工艺和性能,以提高其质量和性能。
另一方面,他们也在探索如何将新型复合材料运用于更广泛的领域,如船舶、汽车和建筑等等。
5. 新型复合材料的未来发展随着航空航天领域的发展和人们对环保和节能的需求愈加强烈,新型复合材料对于未来的发展前景十分广阔。
未来可能会出现更多创新性的应用方式,而且随着技术的不断进步,新型复合材料的性能和质量也将不断提高。
综上所述,新型复合材料在航空航天领域的应用研究已经取得了不小的进展,并将成为未来发展的重点之一。
而且,我们相信,新型复合材料的相关研究也将会为其他领域的创新性应用提供有力支持和促进。
碳纤维增强复合材料在军用舰船方面的应用及展望-推荐下载
碳纤维增强复合材料在军用舰船方面的应用及展望碳纤维增强复合材料(CFRP)自问世以来就一直在军事领域特别是航空航天领域中发挥着重要作用。
近年来随着应用研究的发展,国内外对其在海军舰艇上的应用越来越重视。
CFRP在海军舰艇上应用时具有如下突出的优点:优良的力学性能;耐腐蚀(可耐酸、碱、海水侵蚀,水生物也难以附生);大幅减重;优良的声、磁、电性能(透波、透声性好,无磁性,介电性能优良);优良的设计、施工性;容易维护,维护费用远低于钢制舰艇。
早期CFRP仅仅应用在小型巡逻艇和登陆舰上。
相对差的制造质量和船体刚度限制了其长度不能超过15m,排水量不超过20t。
近年来随着低成本复合材料制造技术的提高,CFRP才开始应用在大型巡逻艇、气垫船、猎雷艇和护卫舰上。
近几年国外制造的新型舰艇中不乏大量使用CFRP的亮点之作。
美国制造的短剑号隐身快艇“短剑”高速快艇长24.4米,宽12.2米,吃水0.9米;排水量67吨;动力装置为4台“毛虫”柴油机,每台功率1650马力,由4具6叶螺旋桨推进,在载重37吨下航速可达50节。
艇体采用了比传统的钢材更结实、更轻巧的CFRP。
一次能够运载12名全副武装的“海豹”突击队员和1艘长11米的特种作战刚性充气艇。
同时,可搭载1架小型无人机。
目前,“短剑”是美国使用CFRP一次成型制造的最大船体,在整体制造成形过程中不用焊接,更无需铆接,因此船体外表十分光滑,重量也大为降低。
尽管目前的成本相对于普通的钢和铝合金偏高,但在这—技术成熟后,进行批量生产的成本将有较大的下降空间。
作为试验艇,“短剑”的单艘造价约为600万美元,试验总成本在1250万美元之内。
综合“短剑”艇体的这种设计,以及CFRP的使用,不但使其获得了高速,也使其行驶过程中的稳定性更高,高速行驶中的沉浮现象大大减轻,即使在高速回转时,依然可以保持平稳行驶,从而增加了艇员的舒适度,提高了艇的适航安全陛,扩大了在内河和地形复杂的浅海使用范围。
先进复合材料在飞机结构上的应用与发展
先进复合材料在飞机结构上的应用与发展张佐光1李 敏1陈绍杰2(1 北京航空航天大学 2 沈阳飞机设计研究所)摘 要 首先阐述了飞机结构用复合材料的重要性与必然性,较全面介绍了先进树脂基复合材料在飞机上应用及其发展历程,指出了复合材料发展亟待解决的重要问题,展望了复合材料的发展未来。
大量事实表明:先进复合材料用于飞机结构可同获减重/功能双重显著效益,先进复合材料在飞机结构上用量已成为衡量飞机先进性的一个重要标志,先进复合材料用于飞机结构仍有很大的发展潜能,树脂基复合材料用于飞机结构老化已不成问题,复合材料更大发展时期已经到来。
关键词 复合材料;飞机结构;结构设计;制造工艺;树脂基体1 飞机结构用复合材料的必然性“轻质化、长寿命、高可靠、高效能、高隐身、低成本”是新一代飞机的发展目标,先进复合材料用作飞机结构则是实现这一目标的重要途径。
这是因为先进复合材料具有质轻、高强、可设计、抗疲劳、易于实现结构/功能一体化等优点,因此,继铝、钛、钢之后迅速发展成为四大飞机结构材料之一,如图1所示。
复合材料用量已是飞机先进性的一个重要标志,如先进的F-22、F-35、B-2等军机其复合材料用量均达到25%以上,民机也是如此,新研制的A380复合材料用量达25%,而B787高达50%。
材料用75量%1980 1985199019952000年份图1 飞行器用四大结构材料复合材料在飞机结构上的应用首先带来的是显著的减重效益,复合材料尤其是碳纤维复合材料其密度仅为1.6g/cm3左右,如等量代替铝合金,理论上可有42%的减重效果,对于为减轻1克重量而奋斗的飞机结构设计而言,这是目前其他任何先进手段所无法达到的效果,也是先进复合材料在飞机结构上大量应用的根本所在。
重量的减轻意味着战斗能力的提升、航程增加或者运输能力提高,如美国旅游者(V oyager)号飞机,90%以上为碳纤维复合材料,飞机结构重量只有453kg,可连续环球飞行9天,飞行距离达40252km。
复合材料在航空航天领域的应用与发展
复合材料在航空航天领域的应用与发展航空航天领域一直是科技发展的前沿领域之一,为了满足航空器和航天器对结构材料的高强度、轻量化、高温耐久性等要求,复合材料在航空航天领域中得到了广泛的应用和发展。
本文将探讨复合材料在航空航天领域中的应用以及有关的发展趋势。
首先,复合材料在航空领域中的应用已经成为航空器结构设计中的重要组成部分。
与传统金属材料相比,复合材料具有重量轻、强度高、抗腐蚀性能好等优点,使得其成为航空领域中的理想选择。
例如,复合材料可以用于制造飞机机身、机翼和尾翼等结构件,以减轻整体重量并提高机身的稳定性和气动性能。
同时,复合材料还可以用于制造飞行器的隔离罩、发动机罩和燃料储存系统等关键部件,以提高其耐高温和抗腐蚀能力。
其次,复合材料在航天领域中的应用也不断扩大与深化。
航天器一直是人类探索宇宙的重要工具,而复合材料的应用则在提高载荷能力、提升耐受极端环境能力方面发挥着重要作用。
例如,复合材料可以用于制造航天器的热防护板,以保护航天器免受大气层再入期间的高温和高速冲击。
此外,复合材料还可以用于制造卫星的外壳、反射天线和太阳能电池板等部件,以提高卫星的稳定性和运行效率。
除了在航空器和航天器的结构应用中,复合材料还在航空航天领域的其他方面有广泛的应用。
例如,复合材料可以用于制造燃料系统和推进系统中的储存和传输部件,以提高燃料的效率和安全性。
此外,复合材料的电磁性能优越,可以用于制造雷达罩和电磁干扰措施系统等电子设备。
此外,复合材料还可以用于制造航空航天器的装饰件和内饰件,以满足航天器外观的美观要求。
在复合材料在航空航天领域的应用发展过程中,一些潜在的挑战和问题也需关注。
首先,复合材料的制造技术和工艺需要高度的控制和专业知识,制造和维修成本较高。
其次,复合材料的可靠性和耐久性需要进一步验证和研究,确保在严苛的环境中长时间的使用。
另外,复合材料的再生和回收问题也需要解决,以降低材料的环境影响和资源浪费。
复合材料轻量化技术在舰船制造领域的应用
复合材料轻量化技术在舰船制造领域的应用
舰船轻量化符合先进复合材料低成本、整体化的发展方向,成为现代复合材料研究的关键技术之一.复合材料轻量化技术有利于舰船提高航速和灵活*,降低运营成本.本文从增强材料、基体树脂、夹层材料、船体结构、结构部件以及复合材料成型工艺6个方面阐述了复合材料轻量化技术在国内外舰船制造领域的应用情况.在舰船的制造中采用先进的复合材料轻量化制造技术,对满足舰船轻量化需求,提高*事水平,展现综合国力,有着重要的社会和经济意义.。
复合材料在国外海军航空器上的应用发展进程
复合材料在国外海军航空器上的应用发展进程复合材料自问世以来就一直在航空工业中发挥着重要作用,具有比强度高、比模量高、力学性能可设计性强以及耐腐蚀性能好等一系列优点,是轻质高效结构设计最理想的材料。
国外对复合材料在海军航空器上的应用非常重视。
装备于海军的军用航空器用于在海洋上空执行战斗和保障任务,其要求是:适应海洋环境,抗腐蚀能力强;导航设备与火控系统先进,具有全天候作战能力。
复合材料在国外海军航空器上应用具有如下突出的优点:优良的力学性能;优异的抗疲劳和耐腐蚀性(可耐酸、碱、海水侵蚀);可实现20%~30%的结构减重;优良的声、磁、电性能(透波、透声性好,无磁性,介电性能优良);其结构有利于整体设计和制造,可在提高飞机结构效率和可靠性的同时,采用低成本整体制造工艺降低制造成本[1]。
近20年来,复合材料原材料和成型技术得到飞速发展,特别是复合材料在几大主要机型(如F-35,F-18)中的应用成功,更加增强了复合材料在海军航空器中的应用前景。
复合材料在国外海军航空器上的应用进程自20世纪60年代初以来国外开始在军用飞机上研究使用复合材料,经过多年的努力,复合材料对海军军用飞机的轻型化和提高机动性能起到了关键作用。
表1为国外海军航空器上复合材料应用的具体情况[2]。
由表1可以看出,随着海军军用机先进性的提高,复合材料的用量也在增加,这充分说明复合材料的用量已成为衡量军用飞机先进性的重要标志。
在海军航空器上,玻璃纤维复合材料主要应用在有特殊电性能要求的功能结构件中,如机头罩、天线罩和雷达罩等。
在美国海军中扮演着极其重要角色的E-2“鹰眼”系列舰载预警机自20世纪60年代初问世以来便在雷达罩上使用玻璃纤维复合材料,进入21世纪后,为了满足美国海军网络中心站的迫切需要,美国开始着手发展更加先进的“鹰眼”舰载预警机,命名为E-2D预警机,如图1所示,其特点是选用玻璃纤维复合材料制造新型八桨叶NP2000螺旋桨,取代了E-2C上的钢制材料四叶螺旋桨。
美国舰船非金属复合材料研究应用进展
化和低成 本要求不 断提高 ,非金属 复合 材料在各 国海军舰 船 上的应用 也 日 渐广泛 。
本 文分 析 了美 国海 军 复合 材料 制 造技 术 中心 近期 开展 的部分 非金属复 合材料研 发项 目 ,跟踪 了非金 属复合材料 在 美 国海 军舰船上应 用和发展情 况 。
承受性 ,降低武 器装备 采办 风险做 出 了巨大贡 献 。M a n T e c h
美 国海军 复合材料制 造技术 中心负责解决 所有与海 军相关 的
复合材料制 造技术需 求 ,并负责 相关 的具体研 发项 目实施 。
该 中 心 近 期 的研 究 项 目分 为 以下 三 个 部 分 : ( 1 )现 行 项 目
一
段 )
一
E / A一 1 8 G,非对称 天线罩制 造技术
降低 当前和未来 平 台的采 购和维护成 本 。 美 国海军 复合 材 料制造 技 术 中心成 立于 2 0 0 0年 ,位于
且还在设备减 震基座 、泵阀 、通 风管道 系统 、内部舱 壁 、舱 口等 中得到 了应用 。 美 国海 军很 早 就开 展舰 艇 结构 和非 结 构部 件上 使 用非
非 金 属 复 合 材 料 在 国外 海 军 大 型水 面 舰 艇 的 上 层 建
筑 、封闭式桅杆 、武器 系统外罩 、前指挥室 、烟 囱、直 升机
和研 究 热点 。 《 2 0 1 0 年海 军 国 防制 造 规划 计划 书 》显示 ,
美 国海 军复合材 料制造技 术 中心近期 负责开 展的许多 非金属
库等部位已得到应用 ;在 国外海军潜艇中的应用也 日 益广
泛 :不仅应用在 指挥 台围壳 、声纳 导流罩 、桅 杆 、螺旋 桨 、
美国海军复合材料
1. 3海军用复合材料的应用和研发根据1988年美国海军的一份预研报告,许多年来,军队实际上一直在使用复合材料,并且增加了许多科研项目来进一步探索复合材料的应用[1-1]。
1946年,海军提供了两份合同来发展28 ft长的层合塑料建造的交通艇。
Winner工业公司使用的是袋子成型技术(Bag Molding Method) , Marco化学品公司使用的是注入成型方法。
海军使用的是第二种方法,但是很少获得成功。
直到1950年,海军签订了使用手工铺设生产的合同,才基本取得成功。
在1955-1962年间,海军用夹层模具技术生产了32艘33-55 ft长的船,但这种技术在后来被证明是不经济的,并且结构上不能令人满意[1-25]。
在20世纪60年代,海军主导了一系列纤维增强塑料扫雷艇的可行性研究。
在1969年,位于WI的Peterson公司在Sturgeon湾完成了34 ft长的船体中部测试区域的设计与建造,在这次实践中,研发了一整套设计方法和工艺流程。
虽然人们作出了极大的努力,但是关于建造中的经济性和材料性能问题却无法回答[1-26]。
1.3.1潜艇在冷战时期,海军有一个攻击型潜艇研究和发展计划,包括研究复合材料在潜艇内部和外部的应用。
在上述两种环境中,对复合材料皆有一整套独一无二的性能衡准要求,并且这些衡准经常达到了复合材料设计和制造的极限水平。
因此,潜艇复合材料的设计标准极其严格,可媲美美国最优秀的飞机生产商的标准。
如果按照生产飞机的标准来制造水面船舶,这显然是不经济的。
在潜艇上的应用各种各样的潜艇结构都是复合材料制作而成的,包括核潜艇上的潜望镜导流罩,战斗潜艇的艇艏声呐导流罩。
另外,用于三叉戟级潜艇压载舱的纤维缠绕空气瓶已经被论证了。
无人驾驶深潜器非常依赖复合材料作为结构和浮力材料。
通常,复合泡沫塑料用作浮力材料,厚壁复合材料被用作压力壳。
一艘可以在20000 ft水深工作的无人驾驶深海深潜器采用石墨复合材料作为结构材料,并采用预浸料技术进行建造[1-1]。
复合材料在国外海军航空器上的应用发展进程剖析
复合材料在国外海军航空器上的应用发展进程复合材料自问世以来就一直在航空工业中发挥着重要作用,具有比强度高、比模量高、力学性能可设计性强以及耐腐蚀性能好等一系列优点,是轻质高效结构设计最理想的材料。
国外对复合材料在海军航空器上的应用非常重视。
装备于海军的军用航空器用于在海洋上空执行战斗和保障任务,其要求是:适应海洋环境,抗腐蚀能力强;导航设备与火控系统先进,具有全天候作战能力。
复合材料在国外海军航空器上应用具有如下突出的优点:优良的力学性能;优异的抗疲劳和耐腐蚀性(可耐酸、碱、海水侵蚀);可实现20%~30%的结构减重;优良的声、磁、电性能(透波、透声性好,无磁性,介电性能优良);其结构有利于整体设计和制造,可在提高飞机结构效率和可靠性的同时,采用低成本整体制造工艺降低制造成本[1]。
近20年来,复合材料原材料和成型技术得到飞速发展,特别是复合材料在几大主要机型(如F-35,F-18)中的应用成功,更加增强了复合材料在海军航空器中的应用前景。
复合材料在国外海军航空器上的应用进程自20世纪60年代初以来国外开始在军用飞机上研究使用复合材料,经过多年的努力,复合材料对海军军用飞机的轻型化和提高机动性能起到了关键作用。
表1为国外海军航空器上复合材料应用的具体情况[2]。
由表1可以看出,随着海军军用机先进性的提高,复合材料的用量也在增加,这充分说明复合材料的用量已成为衡量军用飞机先进性的重要标志。
在海军航空器上,玻璃纤维复合材料主要应用在有特殊电性能要求的功能结构件中,如机头罩、天线罩和雷达罩等。
在美国海军中扮演着极其重要角色的E-2“鹰眼”系列舰载预警机自20世纪60年代初问世以来便在雷达罩上使用玻璃纤维复合材料,进入21世纪后,为了满足美国海军网络中心站的迫切需要,美国开始着手发展更加先进的“鹰眼”舰载预警机,命名为E-2D预警机,如图1所示,其特点是选用玻璃纤维复合材料制造新型八桨叶NP2000螺旋桨,取代了E-2C上的钢制材料四叶螺旋桨。
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复合材料在国外海军航空器上的应用发展进程复合材料自问世以来就一直在航空工业中发挥着重要作用,具有比强度高、比模量高、力学性能可设计性强以及耐腐蚀性能好等一系列优点,是轻质高效结构设计最理想的材料。
国外对复合材料在海军航空器上的应用非常重视。
装备于海军的军用航空器用于在海洋上空执行战斗和保障任务,其要求是:适应海洋环境,抗腐蚀能力强;导航设备与火控系统先进,具有全天候作战能力。
复合材料在国外海军航空器上应用具有如下突出的优点:优良的力学性能;优异的抗疲劳和耐腐蚀性(可耐酸、碱、海水侵蚀);可实现20%~30%的结构减重;优良的声、磁、电性能(透波、透声性好,无磁性,介电性能优良);其结构有利于整体设计和制造,可在提高飞机结构效率和可靠性的同时,采用低成本整体制造工艺降低制造成本[1]。
近20年来,复合材料原材料和成型技术得到飞速发展,特别是复合材料在几大主要机型(如F-35,F-18)中的应用成功,更加增强了复合材料在海军航空器中的应用前景。
复合材料在国外海军航空器上的应用进程自20世纪60年代初以来国外开始在军用飞机上研究使用复合材料,经过多年的努力,复合材料对海军军用飞机的轻型化和提高机动性能起到了关键作用。
表1为国外海军航空器上复合材料应用的具体情况[2]。
由表1可以看出,随着海军军用机先进性的提高,复合材料的用量也在增加,这充分说明复合材料的用量已成为衡量军用飞机先进性的重要标志。
在海军航空器上,玻璃纤维复合材料主要应用在有特殊电性能要求的功能结构件中,如机头罩、天线罩和雷达罩等。
在美国海军中扮演着极其重要角色的E-2“鹰眼”系列舰载预警机自20世纪60年代初问世以来便在雷达罩上使用玻璃纤维复合材料,进入21世纪后,为了满足美国海军网络中心站的迫切需要,美国开始着手发展更加先进的“鹰眼”舰载预警机,命名为E-2D预警机,如图1所示,其特点是选用玻璃纤维复合材料制造新型八桨叶NP2000螺旋桨,取代了E-2C上的钢制材料四叶螺旋桨。
新型螺旋桨不仅振动更小、噪声更低,而且减少了零件数目,降低了维修费用,可以在机翼上直接更换单个桨叶,利用维修设备在飞机上就可以平衡螺旋桨。
图1 E-2D舰载预警机碳纤维具有优良的比强度、比刚度等力学性能,70年代碳纤维复合材料首先应用在军用飞机一些受力较小的结构件上,如舱门、口盖、整流罩、副翼等,之后逐渐过度到垂尾、平尾等受力较大的尾翼部件上,今天已应用到机身、机翼等主要受力件中。
1970年,美国海军首先将硼复合材料应用在F-14的水平安定面上,用以实现能够在航母上起降,短距离起飞及着舰等迫切目的,该机型是美国第三代战机里第一个装备海军使用,也是战后第三代战斗机最早服役的机型,令美国海军获得了极大的领先优势,此后各国军机尾翼一级部件均为复合材料,此时复合材料约占结构总重量的5%。
1974年,美国海军提出轻量、低价和可担任多重任务的战斗机VFAX研究计划。
1976年美国海军率先研制了F-18的复合材料机翼,并于80年代初进入服役,把复合材料用量提高到了13%左右,国外将其称为复合材料发展史上一个里程碑事件,此后世界上各国新研制的军机机翼以下的部件几乎无一例外均是复合材料[3]。
F-18的改进机型E/R型机体结构使用复合材料的比例已经增加至22%,包括中机身与后机身、主翼前缘、后缘襟翼与进气道。
在80年代,美国麦道飞机公司又将碳纤维复合材料应用在“AV-8B”飞机的机翼、前机身和尾翼上,该飞机是美国海军陆战队的垂直/短距起落攻击机,全机所用碳纤维的重量约占飞机结构总重量的26%,使整机减重9%,有效载荷比AV-8A飞机增加了1倍。
图2为AV-8B机体制造材料图标。
“AV-8B”飞机机体大量使用复合材料,此后机身上便开始应用复合材料,如F35B/C、“台风”等。
F-35B是短距离起降/垂直起降机种,用于装备海军陆战队,F-35C是舰载机型,是美国海军第一代隐身舰载战机。
F35超过35%机身结构件和机体表面都使用碳纤维复合材料,其采用了整体式的复合材料结构,通过法兰盘直接“贴身”地焊在机身两侧,没有一个紧固件,不仅大大地减轻了结构重量,也大大减少了零件数量。
法国阵风战斗机是达索公司为法国空海军研制的超音速战斗机,2002年在法国海军部队服役。
“阵风”战斗机机身结构大量采用复合材料常规半硬壳式结构,机身的50%采用碳纤维复合材料。
复合材料的广泛应用有利于飞机减重和防腐,这也使“阵风”具有7000h的全寿命飞行,换种说法就是“阵风”在30年内都具有可靠的性能。
欧洲的“台风”是公认的三代半战斗机,采用了40%的复合材料。
目前海军的“台风”战机正在研制中,“台风”战斗机表面的70%都是碳纤维复合材料,只有15%是金属材料。
复合材料在直升机上的应用超过在固定翼机上的应用,目前可达50%~80%的水平。
如美国垂直起落倾斜发动机后又可高速巡航的V-22,共用复合材料3t,占结构总质量的50%;欧洲最新研制的虎式(Tiger)直升机复合材料用量达80%。
无人机上复合材料的应用超过有人机,一般在50%~80%之间。
重量轻、小型化、长航时、高隐蔽和高安全型等特性是无人机区别于有人机的显著特点和技术发展方向,在材料方面复合材料的耐腐蚀性能可满足无人机在恶劣环境下长储存寿命的特殊要求。
目前美国已经在X-45A、X-47A的概念验证基础上发展海军通用的无人战斗机,并将其列为未来25年优先发展的项目。
X-47A是一架高度翼身融合的无尾飞翼布局飞机,整个机体除一些接头采用铝合金外几乎全部采用了复合材料,堪称全复合材料飞机。
图3为X-47无人战斗机作战想象图及工装上的外壳。
由于无人机的生产批量大,复合材料的用量大,故有人估计至2020年其复合材料的耗量将可与有人机相匹敌,形成未来复合材料应用的大户。
图4为复合材料在国外海军航空器上的用量情况,可以看出,各类飞机上的复合材料,由小到大,由少到多,由弱到强,由结构到功能,其用量越来越多。
飞机结构正在一步一步地走向复合材料化。
相关材料与制造技术的发展趋势复合材料在国外海军航空器上的应用朝着高性能、低成本以及先进的自动化技术方向发展,先进复合材料指的是采用高性能增强材料增强的环氧、双马等树脂基复合材料。
增强材料主要有玻璃纤维、硼纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
20世纪50年代末美国首先成功研究高强度玻璃纤维,并在1960年成功研制的E-2预警机的垂直翼面和雷达天线罩上使用了玻璃纤维增强复合材料。
从此,对于具有高强度、高模量、耐候性能好、介电性能好等要求的雷达天线罩材料均选用有较低的介电常数和正切损耗的玻璃纤维。
硼纤维具有高强度、高模量等优点,美国60年代就开始研究应用硼/环氧复合材料用作飞机蒙皮、操作面等,最终成功用于F-14的水平安定面上,后来由于硼纤维造价太贵,难操作,仅在金属基复合材料上进行研究,用作飞机修理补片材料,70年代逐渐地被碳纤维所取代。
碳纤维比重低,与其他高性能纤维相比具有高的比强度和比模量,且具有优异的耐腐蚀性能及优良的力学性能,F-18战斗机的机翼成功使用碳纤维,使其成为纤维增强材料中发展最迅速,应用范围最广的先进复合材料。
芳纶纤维是一种有机纤维,目前也用于天线罩的制造,但芳纶纤维的压缩强度差,抗扭剪不强,且易吸潮,限制了其使用范围。
树脂方面环氧树脂占统治地位,第一代176℃固化的脆性环氧仍然是今天次承力和中等承力结构复合材料的主要树脂;价格较高的第二代176℃固化的增韧环氧树脂复合材料主要用于冲击后压缩强度和湿热压缩强度要求较高的承力结构。
双马来酰亚胺树脂(BMI)的研究起步稍晚,但发展和应用速度很快,它的使用温度一般为150~250℃,多用于先进飞机机身和机翼重要复合材料结构。
美国空军用F-22在选材上就突出强调高性能,树脂以5250-4双马树脂为主,大约占了70%以上的份额,余下的为环氧997-3树脂。
高性能必然导致高成本。
到F-35时,用材思想发生了转变,由突出强调高性能到突出强调低成本,故F-35复合材料树脂90%以上为环氧树脂,仅10%左右用了双马树脂。
至于F/A-18E/F则全部用了环氧树脂,毕竟双马树脂从材料到制造成本均较环氧树脂高得多[4]。
目前,制造先进复合材料结构的主要方法是预浸料——热压罐成形工艺,鉴于此法存在一些限制,不少飞机公司和研究机构都在发展能显著提高生产效益、缩短固化和装配时间的制造技术,如采用缝合预成形或三维编织预形增强体的树脂转移成形法(RTM)、自动铺带技术和电子束固化等。
RTM是一种新型的闭模成型技术,近年来国外有较好较快的发展。
该技术可不用热压罐和预浸料,成型速度快、能耗低,可降低成本[5-6]。
F-35襟翼整流罩是至今为止使用低成本制造技术完成的最大尺寸的航空复合材料零件。
F-35的垂尾和平尾原来采用铝合金蜂窝芯/复合材料蒙皮结构,为进一步减轻结构重量,成功的用RTM技术验证了全复合材料结构的垂尾,使零件数从原来13个减少至1个,紧固件取消了1000个,实现了大型复杂复合材料结构件制造技术的突破。
自动铺放技术是近30年来发展和广泛应用的自动化制造技术,能够显著降低具有复杂形状复合材料构件的制造成本,解决了复合材料零件的尺寸较大时,人工铺层难度大、产品质量难以保证的问题[7]。
F-35战斗机进气道、中机身翼身融合体蒙皮, 全球鹰RQ-4B大展弦比机翼均采用自动铺带工艺成型。
图5为F-35正在等待安装的碳纤维增强机身蒙皮。
图5 F-35正在等待安装的碳纤维增强机身蒙皮建议海军航空器飞机结构的复合材料化已成必然的趋势,各类飞机结构的主体材料必将是复合材料而非金属已是不争的事实,这一趋势将从根本上改变飞机结构设计和制造上的传统,也将改变航空工业产业链的重组进程,能否适应这一重大变革,势必影响和决定一个国家航空制造业的成败兴衰,对此如果没有清醒的认识,落后将是长期的、不可避免的,为此提出如下的相关发展建议:(1)先进复合材料是一种被40年来应用的历史证明了的性能优异的新材料,世界上已达成“复合材料是航空工业结构的未来”这一共识。
对此要在思想和理念上有充分的认识,跟上世界航空工业已存在并将进一步发展的飞机结构复合材料化的大趋势,有关部门应在该领域进行战略上的发展研究,要加大投资力度,加快设备改造力度,从而加速航空复合材料产业的发展。
(2)重视预研,加强基础研究,密切结合工程实际。
需要逐步攻克设计、材料和制造诸领域的关键技术问题,彻底改变复合材料应用效益不足,较普遍存在的“不好用,不敢用,不爱用”,实质是“不会用”的现象,使预研为应用提供强有力的必要的技术支撑。
(3)在复合材料领域,严重缺乏有经验的专业技术人才,特别是缺乏掌握现代复合材料技术的设计人才和工程制造人才,即人才现状远不能满足发展的需求。