复合材料构件在飞行器上的应用

复合材料在飞机上的应用，复合材料在飞机上的应用，先进的复合材料技术的实用在飞机的设计和制造中具有重要的地位。 这是因为复合材料的许多优异的性能，例如强度和比弹性模量高，优异的疲劳阻力性能、独特的材料设计性等是飞机结构所期待的理想性能。 高性能飞机要求结构重量轻，减少燃料消耗，延长空白时间，设置飞行速度更快或移动性更高的设备，也能提高飞机的综合性能。 减轻结构重量可以大幅节约飞机使用成本，取得明显的经济效益。 国外有关资料显示，先进战斗机每减重1kg可节省1760美元。 西方国家在短时间内实现了非受力材料和二次受力材料向主受力材料的应用转移，剂量和技术都得到了很大发展。 现在开发的战斗机使用的复合材料占飞机构造总重量的50%以上。 飞机隐身技术的发展和应用，进一步扩大了对复合材料技术的需求。 民用飞机中出现全复合材料飞机(如LearFan2100、Starship和Vayager )后，出现全复合材料机体隐形轰炸机B2。 另外，只有采用复合材料，前视翼才能在X-29实现。 全球鹰无人侦察机、B2隐形轰炸机、F-18战斗机、空中客车A320、TAG公司发布了全复合材料的机体无人直升机，目前国内飞机型号应用复合材料的比例越来越高，复合材料的部件也越来越大，复合材料的部件结构也越来越复杂， 复合材料零件逐渐由二次承重构件变为主承重构件，复合材料的垂直稳定面、水平尾翼、前机体、舱口、整流罩等零件已在多种型号的飞机上应用，形成了批量生产能力。 叶片和旋转叶片等主要力部件也已经少量生产。 国内复合材料在飞机上使用最多的是新开发中上空长航时的无人机，机体复合材料使用量达到70%，机翼宽度为18米，是全复合材料的结构，其中，机翼整体箱段采用设计技术一体化，机翼前、后梁、上皮和所有中间肋一体固化成形，成为复合材料的应用技术自行设计制造的直升机，复合材料使用最多的是Z10专用武装直升机，其主叶片、尾叶片和尾段为全复合材料结构。 长航时无人机、Z10武装直升机、C/C复合材料应用于高级飞行器，碳/碳(C/C )复合材料是一种新型高性能结构、功能复合材料，具有高强度、高弹性模量、高断裂韧性、高热传导、隔热和低密度等优良特性，广泛应用于机械、电子、化工、冶金和核能等领域，在航天、航空和防卫领域十分重要我国C/C复合材料的研究与开发主要集中在宇宙、航空等技术领域，不太参与民间高性能、低成本的C/C复合材料的研究。 导弹、载人飞船、航天飞机等在进入环境时，飞机头部受到强烈冲击，头部产生较大压力，其最严酷部位的温度达到2760，因此必须选择能够承受进入环境严酷条件的材料。 设计合理的鼻锥外形和材料，实际流入飞机的能量为总热量的1%10%左右。 对于导弹前端帽，防热材料在再入环境中的烧蚀量也较低，要求烧蚀均匀对称。 同时，要求电波吸收能力、抗核放射性能、24小时365天可使用的性能。 三维编织的C/C复合材料，石墨化的热传导性能够满足弹头重入时160至1700的热冲击要求，能够预防弹头鼻锥热应力过大导致的整体破坏，其低密度能够提高导弹弹头的射程，应用于很多战略导弹弹头。 除导弹再鼻锥外，C/C复合材料还可作为热防护材料用于航天飞机。涡轮发动机、C/C复合材料在涡轮和气体系统(燃烧室、导管、阀门成功)的静止部件和旋转部件具有潜在的应用前景。 例如，用于叶片和活塞，重量显着减轻，燃烧室的温度提高，热效率大幅度提高。 美国的f2