复合材料在大飞机中的应用

复合材料在大飞机中的应用

1复合材料

1.1复合材料的定义

复合材料指“由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料”1。

1.2复合材料的特性

由于复合材料通常由两种及两种以上材料复合而成，通常其不仅具有原组分的主要特点，而且会产生一些不同于原组分的新特点。例如在空客A380中大量使用的Glare 层板，其抗疲劳特性，缺口强度，抗湿热性能和抗腐蚀性都表现较好。此外，相较于同体积铝板，其质量可减少15%~30%，非常适合用于飞机制造。

2复合材料在大飞机制造中的应用

2.1飞机材料变迁

飞机的材料变迁大致经历了以下五个过程（表1）

表1飞机机体和发动机的材料结构变化2

1师昌绪.材料大辞典[M].北京:化学工业出版社,1994:244

2钟元.一代材料一代飞机——曹春晓院士从材料进化史看中国大飞机项目[J].航空制造技术,2008,1:37

*第四阶段后期复合材料开始逐步进入发动机

2.2复合材料的应用现状

复合材料的应用大致经历了四个阶段（表2），这四个阶段体现了由小到大，循序渐进的特点。

表2复合材料应用的发展阶段

此外，复合材料占飞机总质量比也逐渐增大（图1），如今其比例已超过50%。

2.3大飞机制造中应用复合材料的优缺点

A．优点

a提高了飞机的经济性

b提高了飞机的舒适性

c提高了飞机的安全性

d提高了飞机的环保性

B．缺点

其主要缺点集中在制造成本高，制造技术复杂等方面。

图1大型客机中复合材料的质量占比3

3陈绍杰.复合材料技术与大型飞机[J].航空学报,2008,29(3):606