




目前的碳纤维飞机零部件主要采用热压罐工艺,这种工艺比较适宜于制造尺寸较小、结构简单的零部件,鹤山碳纤加工件,但对于尺寸较大、结构复杂的整体成型零部件,生产模具的设计与制造则很难满足相应的水平要求。国内也很重视这方面的尝试和研究,早在2012年,中航工业西飞公司就曾向商用飞机有限责任公司(简称商飞)交付了c919大型客机中央翼、襟翼及运动机构部段,这是c919大型客机七大部段中难度、工作量两个部分。这两个部段尺寸大、结构复杂、外形公差要求高,尤其是国内民机尺寸、长达15米的襟翼缘条加工,技术难度非常大。西飞突破了复合材料大型成型模具设计制造技术、复合材料构件预装配变形控制技术等多项技术难关,整个研制过程全部采用的三维数字化设计、传递与制造,中央翼部段除1号肋是金属件外,全部采用了的中模高强碳纤维/增韧环氧树脂复合材料制造,这也是国内在固定翼飞机的主承力结构件上使用碳纤维复合材料。
但是在实际的生产应用中,大体积整体成型的碳纤维复合材料制件还无法做到在主承载力结构中的---化应用,例如,在大面积的机身壁板中,仍然需要通过机械加工将分成多块的小型壁板拼接而成。囿于整体成型技术的应用水平,目前的大体积碳纤维机体零部件的出品批次不稳定,废品率高,从而使整体成本上升,---影响到碳纤维复合材料在需求量的商用飞机中的应用程度。
的发展和应用已经成为性的---,自问世以来,减轻重量就成为了科研工作同---的焦点,在---刚度的情况下,将整机的重量减下来,就能够减少能源消耗,提升续航里程。碳纤维复合材料因其优异的综合性能而被应用到上。
我们先来举一个具体的事例,碳纤加工件公司,国诺斯罗普、格罗门公司为美国研制的鹰”高空长航时---,除机身主结构采用铝合金外,它
构件采用的复合材料,占结构总量的65% ,而应用碳纤维复合材料的原因就是减重。一般应用于结构中能够减重 25%- 30%。相比于其它复合材料在满足所需强度与刚度的前提下,碳纤维复合材料拥有更高的比强度和比刚度也能够---减轻的机身重量,对于的轻量化具有重大的意义。采用大面积一体成型工艺主要是配合高度翼身融合的飞翼式总体气动外形,碳纤维复合材料具有纺织的纤维的柔软性,可塑性好,能够采用模压工艺进行一体化整体成型。 碳纤维是一种非金属材料,具有优异的耐腐蚀能力和耐热性能,于自然界中介质腐蚀呈惰性,可满足各种环境条件下长期储存寿命的要求,
在航空航天领域的碳纤维复合材料制品应用是什么样的呢?
在航空航天领域传统的采用多采用金属材料,因为高强度、耐高温、高比模量等特征---的---了我们在航空航天领域的研发和科技的推动。那在航空航天领域中研究发现,如果能够减重1千克,大约能够节省下1万美元的燃料,那在材料使用上面的科研就是我们研发的方向,还能---的提升火箭、飞船的负荷,所以对于航空航天材料的重量和是非常值得去关注的点。
在航空航天领域还有一个非常重要的点就是耐高温性能,碳纤维复合材料是通过碳纤维束和树脂进行预浸到固化形成碳纤维预浸料,那在这个过程中,为了---的---碳纤维复合材料耐高温的性能,就可以进行树脂添加物,使得成型后的碳纤维制品具备---的耐高温性能。
在整个航空航天材料的选择上面就需要有重量轻、强度高、耐高温、变形小的特点,这一系列的特征都指向了碳纤维复合材料,当然钛合金也可以,但是钛合金的资源太少,这也是为什么大力扶持碳纤维企业的原因,在国外技术不共享的情况,国内大力推进碳纤维复合材料研发的重要原因。
那碳纤维在航空航天领域的应用中,大尺寸的碳纤维还没有生产的先例,现在主要是进行一些小零部件的生产,碳纤加工件厂家,然后进行机加工组装,常见的有飞机尾翼,利用蒙皮进---桁组成,通过模具使得碳纤维制品进行组合在一起,然后再进行热压罐成型。
除了飞机尾翼,还有非常平尾、垂尾等。那在航空航天领域,我们被广泛运用的有整流罩、前缘、舱门以及内部的材料选用,碳纤加工件价钱,---的---了航空飞船的性能表现,在一定程度上减少了整体的重量,那在航天飞船的桶身应用,采用多段桶身的生产后,然后进行组成,从而生产出碳纤维复合材料的航空壁体,在这个过程中---重要的地方就是衔接处。
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