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《航空高性能低成本樹脂基復(fù)合材料的發(fā)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、航空高性能低成本樹脂基復(fù)合材料的發(fā)展101航空高性能低成本樹脂基復(fù)合材料的發(fā)展DevelopmentofLowCostAdvancedPolymerMatrixCompositesinAviationIndustry劉代軍,陳亞莉(中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心,北京100012)LIUDaijun,CHENYali(AviationIndustryDevelopmentResearchCenterofChina,Beijing100012,China)摘要:本文首先介紹了高性能樹脂基復(fù)合材料在航空工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。然后分析了造成高性能樹脂基復(fù)合材料
2、成本較高的原因,接著介紹了歐美發(fā)達(dá)國家在高性能樹脂基復(fù)合材料低成本化方面的重大計劃,最后還介紹了目前常用的幾種高性能樹脂基復(fù)合材料制造技術(shù)。關(guān)鍵詞:高性能樹脂基復(fù)合材料;軍用飛機;民用飛機;低成本制造技術(shù)文獻標(biāo)識碼:A文章編號:10014381(2009)Suppl2010103Abstract:Thispaperintroducestheapplicationofadvancedpolymermatrixcompositesinaviationindustry.Andaftergivingthereasonsofhighcostforc
3、omposites,theimportantplansofdevelopedcountryforlowcostadvancedpolymermatrixcompositesarelisted.Atlast,weintroducethelowcostmanufacturingtechnologiesfortheadvancedpolymermatrixcomposites.Keywords:advancedpolymermatrixcomposites;militaryaircraft;civilairplane;lowcostmanufacturi
4、ngtechnologies高性能樹脂基復(fù)合材料以其典型的輕量特性,卓表1樹脂基復(fù)合材料在部分軍機上的應(yīng)用情況越的比強度、比模量,獨特的耐燒蝕和隱蔽性、材料性機型使用部位用量/%F14平尾蒙皮、水平安定面等0.8能的可設(shè)計性、制備的靈活性和易加工性等受到世界F15垂尾及平尾蒙皮、方向舵、減速板等1.6各國的青睞。采用復(fù)合材料可實現(xiàn)武器系統(tǒng)輕量化,F16垂尾、方向舵、平尾蒙皮等3.4從而提高快速反應(yīng)能力,在高威力、大射程、精確打擊幻影2000垂尾蒙皮、方向舵、副翼、起落架艙門等7等方面起到巨大作用,尤其在以航空為主的國防工業(yè)F18垂尾、平
5、尾、減速板、操縱面、機翼等12AV8B機翼蒙皮、翼盒、前機身、平尾等26已得到普遍應(yīng)用。目前采用復(fù)合材料制造的零、部件Rafale中機身、蒙皮、鴨翼、機翼、垂尾、副翼等24現(xiàn)已成為航空、航天、兵器、船舶等國防產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的主JAS39前機身、進氣道鴨翼、機翼垂尾等25~30要組成部分。EF2000機身、機翼、垂尾、方向舵等35~40F22機身、機翼、襟翼、垂尾、副翼等24MFI(俄)機身、機翼、鴨翼、控制面等40左右1樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用情況F35機身、機翼、進氣道、操縱面、副翼、垂尾等26樹脂基復(fù)合材料具有高的比強度、比模量,抗疲民用飛
6、機方面,波音公司1980年開始在波音727勞、耐腐蝕、成形工藝性好以及可設(shè)計性強等特點,現(xiàn)升降舵上使用環(huán)氧基復(fù)合材料,并獲得了較理想的效已成為飛機結(jié)構(gòu)中與鋁合金、鈦合金和鋼并駕齊驅(qū)的益,然后逐步地擴展到波音737,747,767和777等系四大結(jié)構(gòu)材料之一。擴大復(fù)合材料用量是實現(xiàn)飛機結(jié)列機型,新一代波音787夢幻飛機,其復(fù)合材料用量構(gòu)減重、性能提高的最直接、最有效的途徑之一。進入達(dá)到50%。歐洲空中客車公司在應(yīng)用復(fù)合材料方面20世紀(jì)90年代后,西方的軍用飛機無一例外的大量毫不遜色于美國的飛機制造公司,A320飛機復(fù)合材料采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu),用量一般
7、都在25%以上,有的甚用量超過了結(jié)構(gòu)重量的15%,新近研制的A350超寬至達(dá)到40%,結(jié)構(gòu)減重效率達(dá)30%。表1列出了國外體客機的機翼和機身結(jié)構(gòu)上均采用了先進復(fù)合材料,各種機型復(fù)合材料用量。其用量已占結(jié)構(gòu)重量的53%,見圖1。102材料工程/2009年增刊2應(yīng)用的推進計劃,以降低復(fù)合材料成本,并都取得了不小的成績。其典型的低成本復(fù)合材料計劃有:先進復(fù)合材料技術(shù)計劃(ACT),在復(fù)合材料低成本技術(shù)方面,美國首先實施了先進復(fù)合材料技術(shù)計劃計劃,強調(diào)高性能復(fù)合材料的低成本制造工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用。ACT計劃主要涉及的低成本制造技術(shù)包括縫紉∕RTM(R
8、esinTransferMolding)、縫紉/RFI(ResinFilmInfusion)、編織預(yù)成形技術(shù)
