先进复合材料在航天航空工业中的主要应用
1、复合材料在航空航天领域具有广泛的应用,例如碳纤维复合材料可以用于制造飞机机身、机翼、发动机部件等结构件,玻璃纤维复合材料可以用于制造内饰、座椅等非结构件。复合材料具有高强、抗腐蚀、抗疲劳等优点,可以提高航空航天器的性能和安全性。
2、航空上用的复合材料主要有碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等高性能纤维为增强材料的复合材料。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的 壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。
3、自从先进复合材料投入应用以来,有三件值得一提的成果。第一件是美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机——里尔芳2100号,并试飞成功,这架飞机仅重567kg,它以结构小巧重量轻而称奇于世。
4、先进树脂基复合材料的应用,对飞机结构轻质化、小型化和高性能化起着至关重要的作用。复合材料结构特点和应用效果,在高性能战斗机实现隐身、超声速巡航、过失速飞行控制,前掠翼飞机先进气动布局的实际应用,舰载攻击/战斗机耐腐蚀性改善和轻质化,直升机长寿命和轻质与隐身化等诸多方面得到了展现。
先进复合材料在军用飞机上,民用飞机上有什么应用?
1、复合材料以其优越的特性开始成为民航发动机叶片的主流材料,并且随着技术的发展,复材发动机叶片的制造效率更高,自动化程度也更先进。在未来高精度、可靠性、一致性会成为复材叶片生产研发的主要方向。
2、钛合金:钛合金是一种轻质、高强度和高耐腐蚀性的材料,因此在航空工业中应用广泛。它主要用于制造发动机叶片、起落架、飞机座椅等。复合材料:复合材料是由两种或多种不同材料组成的材料,其组合可以提供更好的强度、刚度、耐磨损性和抗疲劳性。在航空领域中,复合材料主要用于制造飞机机身和机翼。
3、自从先进复合材料投入应用以来,有三件值得一提的成果。第一件是美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机——里尔芳2100号,并试飞成功,这架飞机仅重567kg,它以结构小巧重量轻而称奇于世。
4、正是如此,复合材料正成为航空以及国防装备的关键材料。航空航天领域 纤维增强复合材料在飞机上的应用最早可以追溯到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。
5、航空上用的复合材料主要有碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等高性能纤维为增强材料的复合材料。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的 壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。
飞行器制造商寻找高速生产的复合材料技术
航空航天复合材料制造商开始围绕快速固化树脂系统研究和构建工艺。固化时间的改善最终终结热压罐或烘箱这种潜在的生产瓶颈。 热塑性的可能性 复合材料零件制造商正在试验各种非热压罐(OoA)技术,包括压缩成型、树脂传递成型(RTM)、真空辅助树脂传递成型(VARTM)以及气囊和心轴固化。 热塑性原位固结是一种令人感兴趣的OoA技术。
通过该金属喷涂技术可以将金属层置入金属或者复合材料内部。目前,G K N 宇航公司为波音787 飞机制造的除冰系统就是应用这种技术将金属置入了碳纤维复合材料结构来制备加热垫。2 除冰系统加热垫的制备 对波音78V -22 和F -35 来说,G K N 宇航公司可以采用金属喷涂技术将金属材料置入加热垫中。
轻量化设计:复合材料通常比传统金属材料更轻,同时具有相当的强度和刚度。因此,在无人机设计中广泛采用复合材料可以减轻飞行器的重量,提高其飞行性能,如加快速度、增加航程和提高携载能力。