先进复合材料在航空航天的应用综述

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1、第卷31第期2高科技纤维与应用Vol.31No.22006年月4Hi-TechFiber&ApplicationApr.2006先进复合材料在航空航天的应用综述何东晓（哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036）摘要:讨论了先进复合材料在航天飞机、航空发动机、机用雷达天线罩、航天隔热材料、航天卫星和宇航器、固体火箭发动机壳体、战略导弹等方面的应用情况。结合航空航天应用阐明了先进复合材料未来的发展趋势，重点是提高耐热性，抗冲击韧性和发展低成本制造技术。关键词:先进复合材料；航空；航天；应用；发展趋势中图分类号:V

2、258文献标识码:A文章编号:1007-9815200602-0009-03（）ReviewoftheApplicationofAdvancedCompositeinAviationandAerospaceHEDong-xiao(HarbinFRPInstitute,Harbin150036China)Abstract:Inthispaper,theapplicationofadvancedcompositeinspaceshuttle,aviationengine,radarantennamask,avi

3、ationhotinsulationmaterial,spacesatellitesolidrocketengineandstrategicmissilearediscussed.Thedevelopmenttrendsofadvancedcompositeinaviationandaerospaceareintroduced,thekeypointisimprovingthethermalstability,impactresistanceanddevelopinglow-costmanufacturin

4、gtechnique.Keywords:advancedcomposite;aviation;aerospace;application;developmenttrends前言到航空航天等军事领域中，是制造飞机、火箭、航天飞行器等军事武器的理想材料。近年来，随着科学技术的不断进步，材料技术得到飞速发展，其中尤以先进复合材料的发展1国内外应用概况最为突出。先进复合材料（AdvancedCompositesACM）1.1在航空飞机上的应用专指可用于加工主承力结构和次承力结构、其刚飞机用ACM经过近40a的发展，

5、已经从最度和强度性能相当于或超过铝合金的复合材料。初的非承力构件发展到应用于次承力和主承力构目前主要指有较高强度和模量的硼纤维、碳纤件，可获得减轻质量20%～30%的显著效果。目维、芳纶等增强的复合材料。ACM在航空航天前已进入成熟应用期，对提高飞机战术技术水平的等军事上的应用价值特别大。比如，军用飞机和贡献、可靠性、耐久性和维护性已无可置疑，其设卫星，要又轻又结实；军用舰船，要又耐高压又计、制造和使用经验已日趋丰富。耐腐蚀。这些苛刻的要求，只有借助新材料技术迄今为止，战斗机使用的ACM占所用材料才能解决。

6、ACM具有质量轻，较高的比强度、总量的30%左右，新一代战斗机将达到40%；比模量、较好的延展性、抗腐蚀、导热、隔热、直升机和小型飞机ACM用量将达到70%～隔音、减振、耐高（低）温，独特的耐烧蚀性、80%左右，甚至出现全ACM飞机。“科曼奇”透电磁波，吸波隐蔽性、材料性能的可设计性、直升机的机身有70%是由ACM制成的，但仍计制备的灵活性和易加工性等特点，被大量地应用划通过减轻机身前下部质量，以及将ACM扩大收稿日期:2006-03-26；修回日期:2006-04-05作者简介:1964-何东晓（），女，

7、黑龙江牡丹江人，高级工程师，主要从事复合材料的应用研究，电话()0451-55637339(电子信箱)hbyjhchdx@sina.com。-10-高科技纤维与应用第卷31到配件和轴承中，以使再减轻15%质量。“阿风扇罩、风扇出风道导流片等都用ACM制造。帕奇”为了减轻质量，将采用ACM代替金属机如发动机进口气罩的外壳是由美国聚合物公司的身。使用ACM，未来的联合运输旋转翼碳纤维环氧树脂预混料（E707A）叠铺而成，它（）JTR飞机的成本将减少6%，航程增加55%，具有耐177℃高温的热氧化稳定性，壳表面光

8、滑或者载荷增加36%。以典型的第四代战斗机F/A似镜面，有利于形成层流。又如FW4000型发动-22ACM为例，用量为24.2%，其中热固性复合机有80个149℃的高温空气喷口导流片，也是碳材料占23.8%，热塑性复合材料占0.4%左右。纤维环氧预浸料制造的。热固性复合材料的70%左右为双马来酰亚胺树在316℃这一极限温度下的环境中，ACM脂（BMI，简称双马）基复合材料，生产200多不仅性能优于金属，而且经济效