资源描述：
《航空高性能低成本树脂基复合材料的发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、航空高性能低成本树脂基复合材料的发展101航空高性能低成本树脂基复合材料的发展DevelopmentofLowCostAdvancedPolymerMatrixCompositesinAviationIndustry刘代军,陈亚莉(中国航空工业发展研究中心,北京100012)LIUDaijun,CHENYali(AviationIndustryDevelopmentResearchCenterofChina,Beijing100012,China)摘要:本文首先介绍了高性能树脂基复合材料在航空工业中的应用现状。然后分析了造成高性能树脂基复合材料
2、成本较高的原因,接着介绍了欧美发达国家在高性能树脂基复合材料低成本化方面的重大计划,最后还介绍了目前常用的几种高性能树脂基复合材料制造技术。关键词:高性能树脂基复合材料;军用飞机;民用飞机;低成本制造技术文献标识码:A文章编号:10014381(2009)Suppl2010103Abstract:Thispaperintroducestheapplicationofadvancedpolymermatrixcompositesinaviationindustry.Andaftergivingthereasonsofhighcostforc
3、omposites,theimportantplansofdevelopedcountryforlowcostadvancedpolymermatrixcompositesarelisted.Atlast,weintroducethelowcostmanufacturingtechnologiesfortheadvancedpolymermatrixcomposites.Keywords:advancedpolymermatrixcomposites;militaryaircraft;civilairplane;lowcostmanufacturi
4、ngtechnologies高性能树脂基复合材料以其典型的轻量特性,卓表1树脂基复合材料在部分军机上的应用情况越的比强度、比模量,独特的耐烧蚀和隐蔽性、材料性机型使用部位用量/%F14平尾蒙皮、水平安定面等0.8能的可设计性、制备的灵活性和易加工性等受到世界F15垂尾及平尾蒙皮、方向舵、减速板等1.6各国的青睐。采用复合材料可实现武器系统轻量化,F16垂尾、方向舵、平尾蒙皮等3.4从而提高快速反应能力,在高威力、大射程、精确打击幻影2000垂尾蒙皮、方向舵、副翼、起落架舱门等7等方面起到巨大作用,尤其在以航空为主的国防工业F18垂尾、平
5、尾、减速板、操纵面、机翼等12AV8B机翼蒙皮、翼盒、前机身、平尾等26已得到普遍应用。目前采用复合材料制造的零、部件Rafale中机身、蒙皮、鸭翼、机翼、垂尾、副翼等24现已成为航空、航天、兵器、船舶等国防产品结构的主JAS39前机身、进气道鸭翼、机翼垂尾等25~30要组成部分。EF2000机身、机翼、垂尾、方向舵等35~40F22机身、机翼、襟翼、垂尾、副翼等24MFI(俄)机身、机翼、鸭翼、控制面等40左右1树脂基复合材料的应用情况F35机身、机翼、进气道、操纵面、副翼、垂尾等26树脂基复合材料具有高的比强度、比模量,抗疲民用飞
6、机方面,波音公司1980年开始在波音727劳、耐腐蚀、成形工艺性好以及可设计性强等特点,现升降舵上使用环氧基复合材料,并获得了较理想的效已成为飞机结构中与铝合金、钛合金和钢并驾齐驱的益,然后逐步地扩展到波音737,747,767和777等系四大结构材料之一。扩大复合材料用量是实现飞机结列机型,新一代波音787梦幻飞机,其复合材料用量构减重、性能提高的最直接、最有效的途径之一。进入达到50%。欧洲空中客车公司在应用复合材料方面20世纪90年代后,西方的军用飞机无一例外的大量毫不逊色于美国的飞机制造公司,A320飞机复合材料采用复合材料结构,用量一般
7、都在25%以上,有的甚用量超过了结构重量的15%,新近研制的A350超宽至达到40%,结构减重效率达30%。表1列出了国外体客机的机翼和机身结构上均采用了先进复合材料,各种机型复合材料用量。其用量已占结构重量的53%,见图1。102材料工程/2009年增刊2应用的推进计划,以降低复合材料成本,并都取得了不小的成绩。其典型的低成本复合材料计划有:先进复合材料技术计划(ACT),在复合材料低成本技术方面,美国首先实施了先进复合材料技术计划计划,强调高性能复合材料的低成本制造工艺技术的研究与应用。ACT计划主要涉及的低成本制造技术包括缝纫∕RTM(R
8、esinTransferMolding)、缝纫/RFI(ResinFilmInfusion)、编织预成形技术
