复合材料在飞机上的应用与修理
航空复合材料的损伤与维修
航空复合材料的损伤与维修在航空领域，复合材料被广泛应用于飞机的结构件和舱内装饰。
复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，因此在航空工业中得到了广泛的应用。
与传统金属材料相比，复合材料在使用过程中更容易受到外部环境和操作方式的影响，容易受到损坏，这给航空安全带来了一定的隐患。
对航空复合材料的损伤及维修问题进行深入了解和研究，对确保航空安全和提高飞机使用效率具有重要意义。
飞机在飞行过程中，难免会受到外部环境的影响，比如气流冲击、风刮等各种因素都可能对飞机及其结构件造成损伤。
相比传统金属材料，复合材料在受力过程中表现出不同的特性。
当复合材料遭受冲击或者重载时，可能产生裂纹、破损等各种形式的损伤。
这些损伤可能因为轻微而被忽略，但长期积累下来会对飞机的结构安全性造成威胁。
对航空复合材料的损伤进行及时、有效的诊断十分重要。
针对航空复合材料的损伤检测，目前主要有几种常见的方法。
一种是目视检查法，也就是人工检查，通过人眼观察来判定复合材料是否存在明显的破损或者裂纹。
这种方法直观简便，但存在主观性较强、检测范围有限等问题。
另外一种方法是使用超声波检测技术，这种技术可以有效地检测出复合材料内部的隐伏裂纹。
还有X射线检测、激光扫描等多种检测方法都被应用于航空复合材料的损伤检测工作中。
通过这些方法，可以及时准确地发现复合材料的损伤，并做出相应的维修决策。
当航空复合材料出现损伤时，适时的维修是至关重要的。
在过去，对于复合材料的维修工作主要采用的是传统的金属材料的维修方法，如焊接、铆接等。
这些方法并不适用于复合材料，因为复合材料的特性决定了其在设计、加工、维修等方面需要采用不同的方法。
在航空复合材料的维修中，需要考虑复合材料的特性和工艺技术，选择合适的维修方法，以确保维修后的结构件能够恢复原有的性能，同时保证飞机的使用安全。
近年来，随着复合材料技术的不断发展，针对航空复合材料的维修方法也得到了迅速的发展。
目前，针对不同类型的复合材料损伤，已经出现了多种不同的维修方法。
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。
复合材料在飞机上的应用与修理
2019年01月复合材料在飞机上的应用与修理吕善宝（山东太古飞机工程有限公司，山东济南250107）摘要：随着经济的不断发展和航空技术的不断进步，人们越来越多会选择将飞机作为自己的出行方式，航空工业最近几年发展速度也较快。
由于飞机飞行的特殊性，其对材料的使用往往有较高的要求。
复合材料是将各种材料有效复合在一起的材料，其可以高效对各种材料的性能进行应用，其质量轻、强度高、阻燃型好的特点非常适合在飞机上进行应用，在飞机各部位上的应用也越来越多。
为此，我将要在本文中对复合材料在飞机上的应用进行探讨，希望对促进我国航空工业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：复合材料；飞机；应用与修理随着时代的不断发展，飞机制造技术对材料的要求越来越高，飞机上的各种材料也从原来的金属材质，逐渐向复合材料进行转变。
由于纳米技术的不断发展，复合材料技术取得了很大的发展，尤其体现在碳纤维材料上，其质量更轻、强度更大、耐高温性能更好，非常适合在飞机上进行应用，相关的修理技术也取得了很大的进步【1】。
1复合材料在飞机上的应用复合材料在旋翼桨叶上的应用。
经过复合材料工艺和成分的不断改进，复合材料的抗疲劳性能更好、裂纹的扩散速度也较慢、容易冲压成型，比价适合在旋翼浆上进行应用。
通过复合材料的应用，可以有效提高桨叶的使用寿命，降低其维修成本，增加公司的经济效益【2】。
其主要特点是，翼型从对称变成了弯曲、非对称，浆尖形状从矩形变成了后掠、尖削，这样可以有效改善浆也的载荷分布、浆涡干扰和噪声特性，有效提高了旋翼的工作效率，在实际应用过程中，得到了不错的应用效果【3】。
纳米科技是科学技术领域的重大发现，其有效改变了我们对微观世界的认知，碳纤维就是在对纳米技术的研究中发现的。
碳纤维是有机纤维经过碳化和石墨化处理而得到的，其强度非常高，比常规的钢材料的强度还高，但是其密度却非常小，甚至比铝的密度还低。
为了让碳纤维具有更大的利用价值，将其和其它材料进行复合，便研制出碳纤维复合材料，其抗拉强度更高，是传统钢铁的数倍，还具有抗变形、抗磁化、耐高温、耐腐蚀的优点，具有非常大的发展和应用空间，目前在航空领域的应用已经较多，能够有效减轻航空器的重量。
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。
飞机复合材料的修理方法—复合材料结构修理方法
适用范围
在复合材料结构修理中，机械连接修理适用于被修理件较厚 且对气动外形要求不高的结构件以及外场快速修理。
根据连接紧固件的种类，机械连接修理可细分为螺接修理 和铆接修理。
修理主要考虑因素
01 补片的材料种类及厚度； 02 紧固件种类、数量； 03 紧固件排列方式； 04 正确的制孔工艺； 05 制孔对原结构强度造成的影响； 06 紧固件的装配与密封。
补片材料
• 补片材料可以是金属板或者复合材料预固化层合板。金属 板材料一般为钛合金板、不锈钢板或者铝合金板。
• 当铝合金板与碳纤维复合材料连接在一起时，需采取电偶 腐蚀防护措施。通常采用在铝合金板与碳纤维结构之间铺 一层玻璃纤维布或涂一层密封胶使它们隔开。
气动外形要求
对于飞机气动敏感区域的外部加强修理，一般需要采用埋头紧固件。 此时补片必须有足够的厚度，以便安装埋头紧固件。
时，修理材料要与固化温度要匹配
修理方法决定因素
复合材料结构修理是否采用热修理以及采用哪种温度，除了取决于损 伤结构原来采用何种固化温度制造外，还要考虑到损伤的程度、结构 种类以及修理方法。如果损伤范围较小或者临时性修理，可采用低于 原固化温度的固化温度修理。
某机型副翼层合 板修理方案
修理工作流程
➢ 封装是抽真空、加热固化前的必要工序。
冷修理
在室温下固化的修理又称为冷修理。冷修理一般应用于 受载不大或者次要复合材料构件修理。为了缩短树脂的 固化时间，有的时候冷修理也采用加热固化，但通常加 热温度不超过150oF。
冷修理一般不用在高应力区和主要结构件的修理上。
热修理
需要在一定温度下加热固化的修理又称为热修理 加热温度：200oF～230oF、250oF和350oF 200～230oF温度适用于采用湿铺层料的修理 250oF和350oF两种温度适用于采用预浸料的修理 复合材料主要结构一般采用热修理。采用热修理
复合材料航空应用及其修复
长航时无人机 Z10武装直升机
C/C复合材料在高超飞行器中应用
炭/炭（C/C）复合材料是一种新型高性能结 构、功能复合材料，具有高强度、高模量、 高断裂韧性、高导热、隔热优异和低密度 等优异特性，在机械、电子、化工、冶金 和核能等领域中得到广泛应用，并且在航 天、航空和国防领域中的关键部件上大量 应用。我国对C/C复合材料的研究和开发主 要集中在航天、航空等高技术领域，较少 涉足民用高性能、低成本C/C复合材料的研 究。
清洁、恢复防腐层
• 表面打磨清洁后恢谢谢观赏
减轻结构的重量可大大节约飞机的使用成本， 取得明显的经济效益。据国外有关资料报告，先
进战斗机每减重1kg，就可节约1760美元。西
方国家在很短的时间内就实现了从非受力件和次 受力件到主受力件应用的过渡，无论是用量还是 技术覆盖面都有了很大的发展。目前正在研制的 战斗机中所使用的复合材料可占飞机结构总重量
导弹、载人飞船、航天飞机等 ,在再入环境时飞行 器头部受到强激波， 对头部产生很大的压力，其 最苛刻部位温度可达2760℃,所以必须选择能够承 受再入环境苛刻条件的材料。设计合理的鼻锥外形 和选材，能使实际流入飞行器的能量仅为整个热量 1%～10%左右。对导弹的端头帽,也要求防热材料 在再入环境中烧蚀量低，且烧蚀均匀对称,同时希 望它具有吸波能力、抗核爆辐射性能和全天候使用 的性能。三维编织的 C/ C复合材料，其石墨化后 的热导性足以满足弹头再入时由160 ℃至气动加热 至1700 ℃时的热冲击要求，可以预防弹头鼻锥的 热应力过大引起的整体破坏;其低密度可提高导弹 弹头射程，已在很多战略导弹弹头上得到应用。除 了导弹的再入鼻锥，C/ C 复合材料还可作热防护 材料用于航天飞机。
复合材料的缺点： • 原料高成本（增强纤维，如CF） • 制造维修人力成本高，耗时 • 力学性能受温度湿度影响高 • 检测损伤难度大 • 可导致铝等电位低的金属腐蚀
浅谈复合材料在飞机上的应用与修理
浅谈复合材料在飞机上的应用与修理通过整理的浅谈复合材料在飞机上的应用与修理相关文档，希望对大家有所帮助，谢谢观看！【【关键词】复合材料；飞机；应用；修理一、复合材料概述1.基本分类复合材料在本质上是一种混合物，近年来，它在各个领域都得到了广泛应用，取代了很多传统材料。
一般来说，按照组成材料可以将其划分成金属和金属复合材料、非金属和金属复合材料、非金属和非金属复合材料。
按照它的结构特点又能够分为以下几种：第一，纤维增强复合材料。
将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。
如纤维增强塑料、纤维增强金属等。
第二，夹层复合材料。
由性质不同的表面材料和芯材组合而成。
通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。
分为实心夹层和蜂窝夹层两种。
第三，细粒复合材料。
将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。
第四，混杂复合材料。
由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。
与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。
2.成型方法复合材料的成型方法按基体材料不同各异。
树脂基复合材料的成型方法较多，有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。
金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。
前者是在低于基体熔点温度下，通过施加压力实现成型，包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。
后者是将基体熔化后，充填到增强体材料中，包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。
二、复合材料在飞机上的应用1.在机体结构的应用机体是典型的对重量敏感的结构，外形复杂且零件尺寸较大，适合复合材料在机体结构上的应用，提高机体的损伤容限，使飞机的操作更加安全可靠，满足飞机的碰撞吸收能量和隐身结构的设计要求。
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是一个高度技术化和创新性的领域，复合材料作为一种轻质、高强度、耐腐蚀的新型材料，在航空领域得到了广泛的应用。
复合材料由两种或两种以上的材料组合而成，具有优异的性能，能够满足飞机在强度、刚度、耐热性、耐腐蚀性等方面的要求。
本文将探讨复合材料在航空领域的用途，以及其在飞机制造、航空器结构、航空航天技术等方面的重要作用。
一、复合材料在飞机制造中的应用1. 复合材料在飞机机身中的应用飞机机身是飞机的主要结构之一，承担着飞行载荷和保护乘客的重要任务。
传统的金属材料虽然强度高，但密度大，容易生锈，而且加工复杂。
相比之下，复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，能够大幅减轻飞机自重，提高飞机的燃油效率和飞行性能。
因此，复合材料在飞机机身中得到广泛应用，使得飞机更加安全可靠。
2. 复合材料在飞机机翼中的应用飞机机翼是飞机的另一个重要部件，直接影响飞机的升力和飞行稳定性。
复合材料具有优异的强度和刚度，能够有效减轻机翼的重量，提高飞机的升力系数和飞行效率。
同时，复合材料还具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，能够延长机翼的使用寿命，降低维护成本。
因此，复合材料在飞机机翼中的应用也越来越广泛。
二、复合材料在航空器结构中的应用1. 复合材料在航空器机身中的应用除了民用飞机，军用飞机和无人机等航空器也广泛采用复合材料作为机身结构材料。
复合材料具有优异的隐身性能，能够有效减小雷达反射截面，提高飞机的隐身性能。
同时，复合材料还具有良好的抗弹性和抗冲击性能，能够提高航空器的生存能力和作战效果。
因此，复合材料在航空器机身中的应用对于提高航空器的综合性能具有重要意义。
2. 复合材料在航空器翼面中的应用航空器的翼面是承受飞行载荷和提供升力的重要部件，对于航空器的飞行性能和稳定性起着至关重要的作用。
复合材料具有优异的强度和刚度，能够有效减轻翼面的重量，提高航空器的升力系数和飞行效率。
同时，复合材料还具有良好的耐热性能和耐腐蚀性能，能够适应复杂的飞行环境和恶劣的气候条件。
复合材料在飞机上的应用
复合材料在飞机上的应用摘要复合材料在降低结构重量、改善机体结构、提高安全性、减震性和使用耐久度等多个方面有着自己特有的贡献。
随着我国航空强国战略方针的实施，大型民航客机对高性能、功能强、结构功能一体化的高性能先进复合材料的需求日益提升，关键复合材料和结构制件成为限制相关领域进一步发展的瓶颈。
我国对复合材料的研究与制造无疑对飞机蒙皮各方面性能的提升有着至关重要的作用。
关键词：新型复合材料；航空引言在航空行业日益发展的今天，无时无刻都有飞机飞行在蓝天之上。
某时间点中国领空及周边民航运输机分布图如图1所示图1某时间点中国领空及周边民航运输机分布图那么面对如此数量庞大的运输线，如此错综复杂的航行高度，如此变化莫测的气象环境，我们的民航客机又是怎样来克服重重困难的呢？这就要介绍出我们的主角——复合材料。
复合材料具有许多极其重要的性能特质，如比重小；抗疲劳性优良，耐久度高，使用寿命长；减震性能优良，耐高温，安全性好，与金属材料相比不易腐蚀；可设计性灵活，可减小机身重量，有利于施工和维护，因此对航线维护和定检维护提供了巨大的便利与可操作性。
复合材料主要种类复合材料机体主要包括金属和非金属。
增强材料主要有植物纤维、碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、晶须、金属。
应用于不同的场景和位置，它们所发挥的功能是不一样的，复合材料的种类和特性也是纷繁杂多的。
总的来说，目前航空航天领域使用较为广泛的复合材料主要包括碳基复合材料，强树脂基复合材料和金属基复合材料。
同时也在逐步拓宽对植物纤维复合材料的使用。
非金属材料与金属材料对比先进复合材料中采用最广泛的纤维材料是碳、石墨、芳纶和硼。
在该类复合纤维材料中，碳纤维是在先进加强件上所投入使用的最通用的纤维材料，很多航空器的零部件和内外装饰都运用到了碳纤维复合材料，可见其用途之广。
在此综合部分常见的复合材料来进行性能对比，如玻璃纤维复合材料、碳纤维环氧复合材料、有机纤维环氧复合材料、硼纤维环氧复合材料、硼纤维铝复合材料、钢、铝合金、钛合金。
复合材料在飞机上的应用与修理
形# 轻小型飞机的结构简单&壁薄&受载小"采用复合材料并不
经济#
二飞机复合材料结构修理
一 补片式修理技术
'$(外搭接补片胶接法# 在通过外搭接补片胶接法进行修
复的过程中"最佳补片厚度应为母版厚度的一半"并根据母版
厚度进行设定和调整"搭接长度要考虑到我国胶黏剂的使用性
能# 具体试验表明"刚硬材料不能够起到很好的效果"软补片
维空间信息测量角点的欧式距离测量距离的相对误差在 %& ,SP/bBSC/A- c &EBS-TS,C/A- A- @SCC;B- F-SPNT/TS-[ =S,R/-;#-2
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胶接强度低"在飞机运行维修过程中经常出现问题# 胶粘剂的
强度会影响胶接口的强度"要根据使用材料的性质进行修复#
')(外搭接补片机械连接法# 补片材料的选择具有自主
性"修补过程中没有统一标准"可以是金属板"也可以是复合材
料面板"保证在飞机材料出现问题时及时的进行解决"这种方
法在连接过程中要考虑到腐蚀问题#
)注射法 注射法可以对复合材料的损伤区进行有效的 修理特别是外层和边缘分层的损伤注射法的使用过程是以 常温固化和加热固化的形式在损伤区注入树脂进行修复
的几何特征 绘制的标定板中每个棋盘格的边长为 )%ZZ因 动且测量线段长度的相对误差在 %&'Hd V)&)Hd之间波动
飞机复合材料结构修理技术
飞机复合材料结构修理技术1 复合材料在飞机上的应用复合材料是由两种或两种以上的不同材料、不同形状、不同性质的物质复合形成的新型材料。
一般由基体材料和增强材料所组成。
复合材料可经设计，即通过对原材料的选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等，使原组分材料优点互补，因而呈现了出色的综合性能。
随着玻璃纤维、凯夫拉、碳纤维等复合材料的发展，并且早期复合材料结构的使用预示着复合材料运用的辉煌。
在飞机上翼尖小翼、雷达罩和尾锥上少量玻璃纤维增强塑料的使用标志着飞机设计上复合材料的重新应用。
从那时起复合材料在这些部件上的成功应用导致在每一种新机型上复合材料应用的增加。
波音747使用了超过10000平方英尺表面的复合材料结构。
在过去几年当中先进复合材料技术运用到诸如大翼面板、地板梁等主要结构上[2]。
显而易见对基本复合材料结构和复合材料结构修理技术的理解对航空企业特别是航空维修企业是多么重要。
2 复合材料结构修理技术飞机复合材料的修理目的是最大限度的恢复飞机结构的完整性和安全性，主要修理的效果如何与多种因素有关，如修理后的强度、耐久性、气动平滑度、重量、工作温度、环境因素等[3]，强度主要考虑恢复结构的刚度、静强度和疲劳强度，因此，为了避免修理中出现意外的错误，必须严格按照一定的操作规程进行，一般的修理程序为：找出损伤区域→评估损伤的程度→损伤应力的评估→修理方案设计→修理结构的准备→补丁的制造→补丁的安装→修理后的无损检测。
当今复合材料修理的主要工艺有以下几种：2.1 复合材料的连接和打孔飞机复合材料不同于其他金属或合金材料，由于自身的特点，在修理时容易出现下列问题[4]：复合材料件装配前的钻孔困难，容易磨损钻具，钻孔附近易出现分层现象；复合材料与金属件连接时，由于电位差较大，容易腐蚀金属件；复合材料装配时易造成损伤等，基于这种种原因，必须对打孔和连接工艺做特殊的处理，才能保证复合材料件的安装和修理后的使用安全。
飞机复合材料结构修理总结
飞机复合材料结构修理总结飞机复合材料结构修理是航空维修中的重要工作之一，以下是对飞机复合材料结构修理的总结：1. 仔细评估损伤：在进行复合材料结构修理之前，必须仔细评估损伤的类型、范围和严重程度。
这包括使用适当的检测工具和技术，如超声波探伤或热红外成像，来确定损伤的位置和扩展情况。
2. 选择修复方法：根据损伤的性质和位置，选择适当的修复方法。
修复方法可以包括表面修补、填充修复、层压修复或补强修复等。
选择修复方法时要考虑到结构的强度和刚度要求，以及修理后的重量和性能影响。
3. 准备工作：在进行修理之前，必须对修复区域进行适当的准备工作。
这包括清除损伤区域周围的污垢和残留物，清理表面以确保良好的粘接或结合。
4. 材料选择和制备：选择适当的修复材料，如复合材料补片、粘接剂或填充剂。
材料的选择应考虑到与原材料的兼容性和结构要求的匹配性。
在使用之前，要确保修复材料经过适当的制备，如切割、打磨和涂覆。
5. 修复操作：按照修复方案和操作规程进行修复操作。
这可能涉及到粘接、固化、热处理或压制等步骤。
在操作过程中，要严格控制时间、温度和压力等参数，以确保修复的质量和一致性。
6. 检验和测试：完成修复后，必须进行检验和测试以验证修复的有效性和质量。
这包括使用非破坏性测试方法，如超声波检测或光学显微镜观察，来检查修复区域的完整性和质量。
7. 记录和报告：对修复过程和结果进行记录和报告。
记录包括修复方案、使用的材料和工艺参数，以及检验和测试结果。
这些记录对于后续的维护和审计是必要的。
总而言之，飞机复合材料结构修理需要严格的操作和控制，以确保修复的质量和可靠性。
只有经过合适的评估、选择合适的修复方法、正确准备和操作、进行检验和测试，并记录和报告修复过程，才能有效地修复飞机复合材料结构，并确保飞机的安全和性能。
飞机复合材料修理技术研究
飞机复合材料修理技术研究复合材料在飞机领域的应用范围越来越广泛，在制造和使用过程中出现了各种结构缺陷和损伤，因此对复合材料的修理和维护成为重要的研究领域。
对飞机复合材料的合理维修可以有效降低成本，提高飞机的安全系数。
主要对复合材料在飞机领域的应用进行了介绍，总结了常见的复合材料维修方法。
标签：复合材料;维修;应用一、复合材料的结构构成该机型所使用的复合材料是由玻璃纤维或由环氧树脂基体（树脂）制成的碳布组成的。
环氧树脂基体可以保护纤维，并转移分布在纤维上的载荷。
环氧树脂是一种热固性材料，一旦其形状成型，将不再改变。
纤维具有抗拉强度高的特点，但其抗压和弯曲强度较低;环氧树脂基体具有较高的抗压强度和剪切强度。
其中，固体压板（层压板）结构是由一个或多个纤维布和环氧树脂基体铺层组成的;二级胶接是用胶粘剂将预固化的复合材料零件固定的结构连接;夹层结构是由两个包围着闭孔泡沫芯的层压板组成的。
二、飞机复合材料的维修技术2.1飞机复合材料的维修准则在飞机复合材料的维修中，需要满足以下几点要求：1）满足飞机的载荷和强度要求;2）满足结构的刚性要求;3）满足耐久性要求;4）满足气动光滑性要求;5）修理后增重效应小;6）修理的时间短、成本低。
2.2飞机复合材料修理方法在飞机复合材料的修理方法中，主要包括了贴补法、挖补法、注胶法、机械连接法等方法。
按照连接形式划分，可以分为机械连接修理和胶接修理两种。
（一）胶接修理胶接修理是飞机复合材料最为常见的修理方法，在飞机复合材料中主要采用的结构形式是层合板和复合材料蜂窝夹芯结构。
在复合材料蜂窝夹芯结构的修理中主要是层合板和芯材的修理两个方面。
在复合材料修理的分类中，可以根据补片与原结构的位置分为贴补修理和挖补修理。
（1）贴补修理在贴补修理中主要是在损伤结构的外表面胶黏固定补片的修理方式，通过贴补修理可以恢复损伤构件的结构强度和刚度。
首先将损伤区域的结构清除，打磨成圆孔，也可以根据实际需求打磨成任意形状。
碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用
碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用一、引言航空航天工业一直是技术创新的引领者，对材料的要求也一直非常严苛。
随着科技的发展，碳纤维增强复合材料作为一种优异的材料，逐渐得到航空航天领域的重视和应用。
二、碳纤维增强复合材料的特性碳纤维增强复合材料由纤维和基体组成，具有轻质、高强度、高刚度等特点。
其中，碳纤维作为增强体，可以实现高强度和高模量的需求；基体则可以提供耐久性和耐热性。
相比于传统金属材料，碳纤维增强复合材料具有更低的密度，可以显著降低航空器的重量，从而提高航空器的燃油效率。
三、碳纤维增强复合材料在航空领域的应用1. 飞机结构件碳纤维增强复合材料在飞机结构件中的应用日益广泛。
例如，飞机机身部件、机翼、垂直尾翼等可以使用碳纤维增强复合材料制造，从而减轻整个飞机的重量。
与传统金属结构相比，碳纤维增强复合材料的强度和刚度更高，可以实现更高的载荷和更好的稳定性。
2. 发动机零部件碳纤维增强复合材料在航空发动机零部件中也有广泛应用。
例如，风扇叶片、低压涡轮叶片、燃烧室构件等都可以采用碳纤维增强复合材料制造。
相比于传统的镍基合金材料，碳纤维增强复合材料具有更好的高温性能和更高的疲劳寿命，可以提高发动机的效率和可靠性。
3. 航天器部件在航天器部件中，碳纤维增强复合材料也发挥着重要作用。
例如，航天器的外部保护罩、热控制结构等部件可以采用碳纤维增强复合材料制造，以提高航天器的耐热性和抗高温气流的能力。
此外，碳纤维增强复合材料还可以应用于航天器的结构框架和传感器支撑结构等领域。
四、碳纤维增强复合材料的挑战与前景尽管碳纤维增强复合材料在航空航天领域取得了显著的应用成果，但仍面临一些挑战。
首先，其生产成本较高，限制了大规模应用。
其次，碳纤维增强复合材料的损伤检测和维修也相对困难。
此外，随着航空器规模的不断扩大，对碳纤维增强复合材料的性能要求也不断提高，需要更高强度、更高刚度和更好的耐久性。
然而，碳纤维增强复合材料仍然具有广阔的前景。
复合材料在飞机上的应用与修理
复合材料在飞机上的应用与修理作者：仇思邓迪仇恩来源：《科学与技术》 2019年第2期仇思邓迪仇恩航空工业西安飞机工业有限责任公司飞机维修中心陕西西安 710089摘要：中国在飞机结构方面的研制水平不断提高，复合材料凭借其结构简单、维护便利、重量轻、使用寿命长、可靠性高的优势普遍应用于现代飞机结构，为飞机的有效载荷提高和起飞重量增加提供必要条件。
由于飞机结构的复杂性，复合材料飞机结构的维修是摆在飞机结构从业人员面前的难题。
关键词：复合材料；飞机；应用；修理复合材料是指有机高分子、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复合材料，它既能保留原有组分材料的特色，又通过材料设计使各组分的性能相互补充并彼此关联与协同，从而获得原组分材料无法比拟的优越性能。
复合材料特别是先进的复合材料在民航飞机结构上应用越来越多，飞机复合材料结构在使用中经常会出现损伤，损伤原因、种类繁多且难以避免，下面笔者就飞机复合材料的修理谈谈自己的看法。
1 我国先进复合材料的发展现状自20世纪70年代开始，复合材料的研究就已经在我国起步，经过近50年的发展，我国复合材料的技术水平得了巨大的提升，并且取得了显著的应用成效。
现阶段，复合材料在飞机、火箭以及宇航器等领域的应用，正逐渐从次承力构件向主承力构件转变，在民机、军机、航空发动机、宇航器以及火箭等领域得到了广泛应用，即先进复合材料已经进入了实践应用阶段。
与此同时，我们也要清醒地看到，与欧美等发达国家相比，我国的先进复合材料无论是在技术的发展上还是在研究成果上都存在一定差距，尤其是在先进复合材料的设计理念和应用规模上呈现出明显落后的局面。
以军用战斗机为例，我国战斗机上的先进复合材料的运用比例普遍低于国外的先进战斗机，仅少数型号战机上运用的先进复合材料的比例超过20%，即使我国最先进的歼20战机，其先进复合材料的运用比例也只达到了27%。
2 复合材料在飞机上的应用2.1 旋翼桨叶上的应用通过对复合材料的早期使用，发现了复合材料的突出优点。
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是一个高度技术化和创新性极强的领域，而复合材料作为一种轻质、高强度、耐腐蚀的新型材料，在航空领域得到了广泛的应用。
复合材料由两种或两种以上的材料组合而成，具有优异的性能，因此在飞机制造中发挥着重要作用。
本文将探讨复合材料在航空领域的用途。
首先，复合材料在航空领域的主要用途之一是制造飞机结构件。
传统的金属材料虽然强度高，但密度大，容易生锈，而且加工复杂。
相比之下，复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，能够大幅减轻飞机的自重，提高飞机的载荷能力和燃油效率。
例如，复合材料可以用于制造飞机的机身、机翼、尾翼等结构件，使飞机更加坚固耐用。
其次，复合材料在航空领域的另一个重要用途是制造飞机的内饰件。
飞机的内饰件包括座椅、仪表盘、天花板等部件，传统的金属材料虽然坚固耐用，但重量较大，不利于飞机的节能环保。
而采用复合材料制造内饰件，不仅可以减轻飞机的整体重量，提高飞机的燃油效率，还可以增加飞机的舒适性和美观性，提升乘客的航行体验。
此外，复合材料还可以用于制造飞机的涂层和涂装。
飞机在高空飞行时会受到气流的冲击和紫外线的辐射，传统的涂层容易脱落和生锈，影响飞机的外观和使用寿命。
而采用复合材料制造的涂层具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温等特点，能够有效保护飞机的表面，延长飞机的使用寿命，减少维护成本。
总的来说，复合材料在航空领域的用途十分广泛，不仅可以用于制造飞机的结构件和内饰件，还可以用于制造涂层和涂装，提高飞机的性能和外观。
随着科技的不断进步和航空工业的发展，相信复合材料在航空领域的应用将会越来越广泛，为航空工业的发展注入新的活力。
航空复合材料的损伤与维修
航空复合材料的损伤与维修【摘要】航空复合材料在航空领域中起着至关重要的作用，但在飞行过程中可能会遭受各种损伤。
本文将介绍航空复合材料的组成及特点，常见的损伤类型，损伤检测方法，修复方法以及维修过程中的注意事项。
强调了对航空复合材料的及时维修与保养的重要性，为航空安全提供了重要保障。
未来，随着科技的不断进步，航空复合材料的应用将会得到更广泛的发展，为航空工业带来更多的机遇和挑战。
通过学习本文，读者将能够更加深入地了解航空复合材料的损伤与维修问题，为相关领域的从业者提供宝贵的参考和指导。
【关键词】航空复合材料、损伤、维修、组成、特点、损伤类型、损伤检测方法、修复方法、注意事项、重要性、发展方向。
1. 引言1.1 航空复合材料的损伤与维修航空复合材料的损伤与维修是航空工程领域中一个至关重要的议题。
随着航空工业的不断发展，航空器使用的复合材料也越来越广泛。
复合材料以其高强度、轻量化和耐腐蚀等优点，被广泛应用于飞机的结构中，如机身、机翼、尾翼等部位。
复合材料也容易受到各种外部因素的损伤，如疲劳、碰撞、化学腐蚀等，导致飞机结构的损坏。
为了保证航空器的安全性和可靠性，及时发现和修复复合材料的损伤至关重要。
损伤未及时修复可能会导致飞机事故，造成人员伤亡和财产损失。
对航空复合材料的损伤与维修进行深入研究，对保障航空器飞行安全具有重要意义。
本文将从航空复合材料的组成及特点、常见损伤类型、损伤检测方法、修复方法、维修过程中的注意事项等方面展开探讨，旨在为航空工程技术人员提供有益的参考和指导。
也将探讨航空复合材料的损伤与维修在航空工业中的重要性及未来发展方向。
愿本文能对读者有所启发和帮助。
2. 正文2.1 航空复合材料的组成及特点航空复合材料是由不同种类的基础材料组合而成，具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点。
其主要成分包括树脂基体和增强材料，如碳纤维、玻璃纤维等。
树脂基体通常采用环氧树脂、聚酰亚胺等高强度材料，而增强材料则通过叠层或编织而成，以增加材料的强度和刚度。
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是由两种或两种以上的不同材料组合而成的新材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点。
在航空领域，复合材料的应用越来越广泛，本文将探讨复合材料在航空领域的用途。
1. 航空器结构件复合材料在航空器结构件中的应用是最为常见和重要的。
传统的金属结构件相比，复合材料结构件具有更高的强度和刚度，同时重量更轻。
这使得飞机在起飞和飞行过程中能够减少燃油消耗，提高燃油效率。
例如，复合材料可以用于制造飞机机身、机翼、尾翼等部件，使得整个飞机更加轻盈和耐用。
2. 航空发动机航空发动机是飞机的核心部件，也是复合材料应用的重点领域之一。
复合材料可以用于制造发动机叶片、外壳等部件。
相比传统的金属材料，复合材料具有更好的耐高温性能和抗腐蚀性能，能够提高发动机的工作效率和寿命。
此外，复合材料还可以减轻发动机的重量，降低飞机的整体重量，提高燃油效率。
3. 航空电子设备航空电子设备是现代飞机不可或缺的组成部分，而复合材料在航空电子设备中的应用也越来越广泛。
复合材料可以用于制造航空电子设备的外壳、散热器等部件。
相比传统的金属材料，复合材料具有更好的电磁屏蔽性能和导热性能，能够提高电子设备的工作稳定性和可靠性。
4. 航空维修与保养航空器在使用过程中需要进行定期维修和保养，而复合材料在航空维修与保养中也发挥着重要作用。
由于复合材料具有较好的耐腐蚀性能和耐久性，可以减少维修次数和维修成本。
此外，复合材料还可以简化维修流程，提高维修效率，减少停机时间，提高飞机的可用性。
5. 航空航天器除了民用航空领域，复合材料在航空航天器中的应用也非常广泛。
航空航天器对材料的要求更高，需要具备更好的耐高温性能、抗辐射性能等。
复合材料可以用于制造航天器的外壳、热防护层等部件，能够提供更好的保护和支持。
结论复合材料在航空领域的应用已经成为不可忽视的趋势。
它不仅可以提高飞机的性能和效率，还可以降低飞机的重量和燃油消耗。
随着科技的不断进步和创新，相信复合材料在航空领域的应用将会越来越广泛，为航空事业的发展做出更大贡献。
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受力部位，如机身段、中央翼盒等，据估计可减重 30%。787 飞机采用复合材料
减重将达 50%。
表 1 民用飞机结构材料重量百分比及选材特点
材料
重量 百分比
铝 钢 钛 复合材料
选材特点
机型
波音 747
81
13 4
1
疲劳强度
波音 757
78 12 6
3
强度、韧性
波音 767
80
14 2
3
强度、韧性
波音 777 波音 787
70
10 7
10
20 10 15 50
强度、韧性、腐蚀 重量、强度、韧性、腐蚀
A300 A320 A340
76
13 4
5
76.5 13.5 4.5 5.5
75
86
8
疲劳强度 强度、韧性 强度、韧性、腐蚀
二、飞机复合材料结构特点
1.层合结构
层合板亦称层压板(laminate)、叠层板或实心层压板(solid laminate)、整
3.金属复合层胶接结构 利用胶接技术将纤维复合材料与铝合金材料结合起来形成一种新型的结构 材料——纤维铝合金复合层板胶接结构。目前这种结构件在飞机上的应用还不是 很多。不久的将来，铝基复合材料可能得到较广的应用。 三、复合材料结构修理分析 结构可修理是飞机结构交接使用的重要技术保障措施。没有修理技术支持的 飞机结构是无法接受的。结构修理包括：结构可修理性设计，修理方法（含修理 设备和工具），修理材料的供应和储存、修理成本等问题。 目前，绝大多数的飞机上都采用了复合材料结构件。随着飞机大修周期的到 来，许多复合材料结构件的维修量也日益增加。由于国外航空业的发展比国内早 几十年，国外对复合材料结构的维修水平，维修技术比较完善，如美国波音飞机 制造厂，德国汉莎技术公司，美国诺顿公司等，由于技术、资金雄厚，设备完善， 对复合材料结构的修理水平相当高。虽然国外航空维修企业对复合材料结构的修 理水平高于国内，但是如果国内的维修水平不提高，只是依赖于国外市场，就会 大大延长飞机的维修周期，增加运营成本。因此，近年来国内也陆续出现了一些 维修企业，（如北京、广州、深圳等地 ），国内的维修企业在逐步提高自主修理 水平的过程中也应充分借鉴国外的修理技术。 一般蜂窝结构使用缺陷/损伤大多由外来物冲击或恶劣环境因素造成的，形 成多种多样，不同的损伤形成应由不同的修理方法。一般修理程序为： 检查确定损伤范围→确定修理方案→实施修理→恢复性能。 目前蜂窝结构修理的主要问题是：
行安全的重要因素。
一、复合材料在飞机上的应用
复合材料在飞机结构中的应用情况大致可以分为三个阶段：第一阶段是应用
于受载不大的简单零部件，如各类口盖、舵面、整流罩、雷达罩、阻力板、起落
பைடு நூலகம்
架舱门等，据统计可减重 20%左右。第二阶段是应用于承力大的部件，如安定面、
全动平尾、前机身段、机翼等，据估计可减重 25%30%。第三阶段是应用于复杂
前国内采用本法修理的比较少，该方法配有先进的计算机控制系统，能对固化过 程中的温度，压力及真空度进行严格监控，以保证大面积金属复合材料粘接修理 的质量。
(a)
(b) 图 2-1 热压罐法成型工艺示图 (a) 真空袋组合系统；(b) 热压罐固化装置 （2）电热毯法：该方法是国内外最常用的简便方法，它同样能对胶接工序 中的固化温度，压力和时间进行控制，但是只适用于面积较小的结构损伤，必要 时需要制作一些模具作为辅助工具。 复合材料结构修理的一般要求： a.满足结构强度，稳定性要求，即恢复结构的承载能力，在压剪载荷下不失 稳。 b.满足结构刚度要求（包括挠度变开，气弹特性和载荷分布及传递路线等）。 c.满足耐久性要求（包括疲劳、腐蚀、环境影响等诸方面）。 d.修理增重小，操纵面等动部件满足质量平衡要求。
随着现代航空业的飞速发展，大量飞机进入了维修高峰期。由于飞机本身的
造价非常昂贵，相应地对飞机的维护需用的费用也居高不下。无论是航空公司还
是飞机维修企业都在寻找经济、快速、有效的修理方式，使飞机安全地投入到运
营阶段。
在日益竞争的商业环境中，飞机停场造成的经济损失将是非常巨大的。而修
理方法是否便捷经济，修理效果是否良好，又决定了是否快速恢复运营，提高飞
用强度和刚度比较高的材料，芯子采用密度比较小的材料，如蜂窝芯、泡沫芯、
波纹板芯等（图 1-1）。夹层结构具有重量轻，弯曲刚度及强度大，抗失稳能力
强，耐疲劳，吸音，隔热等优点，因此在飞行器结构上得到了广泛应用。对结构
高度大的翼面结构，蒙皮壁板（尤其是上翼面壁板）采用蜂窝夹层结构取代加劲
板，能明显减轻重量；对于结构高度小的翼面结构，如操纵面，采用全高度夹层
结构代替梁肋式结构，能带来明显的减重效果。以复合材料层合板为面板的夹层
结构，由于材料的相容性，目前普遍采用 Nomex 蜂窝芯子。
面板
s
蜂
窝
s
胶
芯
夹层结构
面板
W TL
TL W
蜂窝芯子
图 1-1 蜂窝夹层结构示图
胶粘剂将面板和芯子胶接成整体，传递面板和芯子之间的载荷；芯子支持面 板承垂直于面板的压缩应力，并能防止面板发展轴压引起的屈曲，此时芯子承受 压缩和剪切载荷。
缺陷
法
测测像 检 测测 散
线
试仪检 测
斑
摄
仪
测法
成
影
像
分层破坏
12333
33
宏观裂纹
12
2
33 3
3
层 微观裂纹
1
3
合 腐蚀
2
板 树脂固化不完全
潮气吸人
233 3
3 3 33
气泡
233
23
胶 脱胶
浸蚀
接 裂纹
12333
33
2223 2 33
1222
2 33 3
蜂 脱胶
2333
23
蜂窝芯塌陷
222
33
复合材料在飞机上的应用与修理
摘 要：随着现代航空业的飞速发展，大量飞机进入了维修高 峰期。由于飞机本身的造价非常昂贵，相应地对飞机的维护需 用的费用也居高不下。而修理方法是否便捷经济，修理效果是 否良好，又决定了是否快速恢复运营，提高飞行安全的重要因 素。 关键词：复合材料 结构损伤 修理
背景和意义：
面结构的梁、肋、壁板、盒段，机身侧壁以及飞行器部件等。
层合板设计是复合材料结构设计中最最关键的设计工作之一，也是复合材料结构
设计特有的工作内容。层合板设计主要包括选取合适的铺层角，确定各铺层角铺
层的百分比和铺层顺序三方面内容。
2.蜂窝夹层胶接结构
蜂窝夹层结构通常是由比较薄的面板与比较厚的芯子胶接而成。一般面板采
3
窝 蜂窝芯破碎
233
33
3
夹 蜂窝芯腐蚀
蜂窝芯进水
层
2223
33 3
3
3
33
33
3
注：l 一可检表面损伤；2—可能检测，但不可靠；3 一检测结果可靠。
2.加热固化方法：
（1）热压罐法：热压罐法是真空袋—热压罐法简称，是飞机结构高质量复
合材料构件的主要成形方法。国外多采用这种方法，由于热压罐的成本较高，目
e.气动外形变化要小，即保证原结构表面光滑完整。
f.修理所用时间要短，以满足使用需要。
g.修理费用成本要低。
根据损伤情况，以及可能提供的修理条件（修理经验和修理材料、设备等）
选择最佳的修理方法。
四、结论 结构修理是目前阻碍复合材料进一步扩大应用的两个主要问题之一（另一个问题 是复合材料成本）对于维修企业来说，如何提高修理水平，降低维修成本也是非 常重要的问题。针对不同的损伤需要确定不同的修理方案，在满足结构修理的要 求下可以更经济，快捷高质量地完成修理。
体层压板(monolithic laminate)。层合板可制成多种结构形式，并可采用多种
工艺方法成形，可设计性强，因此在航空航天飞行器结构中应用十分普遍。层合
板是层合结构的基本元素。层合结构系指经过适当的制造工艺，如共固化、二次
胶接、机械连接等，主要由层合板形成的具有独立功能的较大的三维结构，如翼
1.检查确定修理范围，目前检查损伤的常用方法有：
（1）目视检查：查检损伤位置，损伤面积和损伤程度；
（2）敲击法：检查和确定脱胶和分层的范围；
（3）超声法：检查和确定脱胶和分层的范围，确定内部结构的位置；
（4）X 射线法：检查和确定内部结构的损伤程度，潮气进入和污染的程度
等。
复合材料缺陷或损伤的类型很复杂，单靠一、两种测技术实际上很难将全部
缺陷检测出来，因此在工程实践中，通常采用两种或两种以上不同的检测方法对
缺陷与损伤进行检测，以便互相补充和验证。
表 2-1 各种检测方法可检的缺陷与损伤
检测方法
目敲福超红 谐 X N 电 核 湿 微反
视击克声外 波 射射 子 磁 气 波向
检法胶波热 涡 线线 剪 共 分 检散
查
接检成 流 检检 切 振 析 测射