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碳纖維復(fù)合材料在民用航空上的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-02-08  來源:航天材料及工藝研究所  瀏覽次數(shù):145
核心提示:本文介紹碳纖維復(fù)合材料在民用航空上的應(yīng)用,包括碳纖維復(fù)合材料在民用飛機上的應(yīng)用、在B777和A380-800客機上復(fù)合材料采用情況以及國外對民用航空上應(yīng)用復(fù)合材料的看法。
摘  要:本文介紹碳纖維復(fù)合材料在民用航空上的應(yīng)用,包括碳纖維復(fù)合材料在民用飛機上的應(yīng)用、在B777和A380-800客機上復(fù)合材料采用情況以及國外對民用航空上應(yīng)用復(fù)合材料的看法  
      前言2002年10 - 11月,作者在美國北卡羅來納州首府洛利( Raleigh,NC)參加了2002年世界碳纖維會( Global Outlook for Carbon Fiber2002),碳纖維復(fù)合材料在民用航空上的應(yīng)用也是其中議題之一,美國波音公司的SCOTTKRAJCA在會上還就此作了專題報告。會后參觀、訪問了北卡羅來納大學(xué)國家紡織實驗室(State Textile Laboratory, North Carolina StateUniversity)和土木工程系,阿拉巴馬大學(xué)材料工程系(Departmentof Materials Engineering,Universityof Alabama),喬治亞理工大學(xué)復(fù)合材料教育研究中  心 ( Compo-site Education and ResearchCenter, Georgia University of Technology) 、  材料科學(xué)與工程系和機械工程系等,與有關(guān)教授、專家和學(xué)者,討論、交換對碳纖維、復(fù)合材料與先進材料技術(shù)現(xiàn)狀、應(yīng)用與發(fā)展的看法,有很大收獲。本文簡要介紹碳纖維復(fù)合材料在民用航空工業(yè)上的應(yīng)用,包括:從1960年代至今復(fù)合材料在世界上大型客機上的應(yīng)用、當(dāng)前最先進和超大型客機的代表,美國波音公司B777和歐洲空中客車公司A380-800飛機上復(fù)合材料使用情況以及國外對復(fù)合材料在民用航空上應(yīng)用的看法等,供有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家們參考。
1、復(fù)合材料在大型民機上的應(yīng)用
       先進復(fù)合材料具有高比強度、高比模量等優(yōu)點,在飛機上采用先進復(fù)合材料可以大幅度減輕機體結(jié)構(gòu)質(zhì)量、改善氣動彈性,提高飛機的綜合性能,因此先進復(fù)合材料在飛機上的應(yīng)用不斷得到擴大。根據(jù)美國復(fù)合材料制造商協(xié)會統(tǒng)計,2001年世界上飛機生產(chǎn)對碳纖維的需求量約為900-1 000t。
       從大型民用飛機發(fā)展來看,美國波音公司第一代大型民用客機B707上沒有采用復(fù)合材料,復(fù)合材料的用量為0。第二代B747上復(fù)合材料的用量為2% - 3%,已經(jīng)有了明顯的增長。B757和B767屬于第三代大型客機,復(fù)合材料的用量增加到3% - 5%。波音公司最新的B777第四代大型客機,采用復(fù)合材料達(dá)到8-9t,占該機結(jié)構(gòu)質(zhì)量的g%左右。歐洲空中客車公司生產(chǎn)的超大型客機A380-800可搭乘555名旅客,起飛質(zhì)量56t,復(fù)合材料的用量高達(dá)25%。
        從1960年DC-9飛機到2004年A380-800客機,復(fù)合材料在大型民用飛機上的用量根據(jù)美國宇航局( NASA)哈里斯(Harris,C.E.)和夏特( Shuart,M.J.)的統(tǒng)計詳見表1。 
  由表1對復(fù)合材料在民用飛機上的應(yīng)用可得出如下結(jié)論:
復(fù)合材料在民用飛機上的應(yīng)用

 
關(guān)鍵詞: 碳纖維 復(fù)合材料 飛機
 
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