复合材料在Ｆ-２２上的实际.ppt

1、复合材料在-上的实际应用,美国-“猛禽”飞机将于世纪 初服役,它爬升更快、机动性更好、能清楚 地观测更远目标,不用加力燃烧室可作超音 速巡航飞行,具有优良的隐身性能。,这些优异的作战性能是与其飞机结构使用了先进材料分不开的。-大量使用了钛合金和复合材料,钛合金占结构重量的%,复合材料占%,传统飞机材料铝和钢只有%。,1. 大量采用高性能树脂基体,第一,仅就复合材料用量讲,-并 不很高,只占结构重量的%，但与以往 其他飞机相比,它的应用水平提高到了另一 级别。复合材料不只是用于蒙皮,而且用于 机翼梁和垂尾梁。,复合材料不只是用于蒙皮,而且用于机翼 梁和垂尾梁。该机机体上应用复合材料的 部件很多,

2、主要有以下几方面: 前机身:蒙皮和骨梁、部分隔框和构架、 燃油箱骨架和箱壁。,中机身:中机身结构重量的%为铝合 金,%为复合材料,%为钛合金。 其中部分蒙皮、部分隔框和构架、燃油箱 地板、武器舱门的蒙皮和帽型加强筋由复 合材料制造。,后机身:结构重量的%为铝合金, %为复合材料,%为钛合金。复合材 料主要用于其中的龙骨腹板。,机翼:结构重量的%为铝合金,% 为复合材料,%为钛合金。其中蒙皮、 中间梁和部分后梁用复合材料制造。 尾翼:蒙皮和前后缘、梁和肋、水平安 定面枢轴。,第二,-使用的复合材料大都 为高性能树脂基复合材料。,2. 创新工艺获得实际应用,-不仅使用了较多的高性能树脂 基复合材料

3、,还使用了一些新颖的复合材料 结构制造工艺,如树脂转移成形、纤维束自 动铺放和超级隔板成形。,使用这些新工艺的目的主要是为了实现 结构设计意图、减少零件数量和制造成本, 以及减轻结构重量.,2.1 树脂转移成形(),过程很简单,先将增强纤维预形如 -型碳纤维编织物或缝合织物放入模具, 闭模后将加压的热树脂注入闭合模具型腔, 使其浸渍预形,再加热固化,零件就可出模。,工艺的优点是可经济地生产复杂 形状的复合材料制件,制件尺寸精确、重复 性好,使装配工作减少。,-是首例大量利用复合材 料件优点的飞机,它有多个件使用了 ,应用范围从进气唇口到机翼中承载 的正弦形波纹梁,如前机身的部分隔框和构 架、燃

4、油箱骨架和箱壁。中机身的武器舱 门帽型加强筋、机翼中间梁、尾翼的梁和 肋等。,-的双垂尾集中了许多件, 每一垂尾含有个复合材料-型梁,每 侧又含有个复合材料肋,它们全由 制造,只是在高应力处有的用铸钛小梁支 撑。,波音公司使用法使成本减少%, 安装梁时机翼中所需的加强件减少一半。,2.2 纤维束自动铺放技术,-水平安定面的枢轴是最重要的关 键复合材料件,它是用计算机控制的纤维束 铺放技术制造的。纤维束自动铺放是一种 新型的成本有效的复合材料结构制造工艺, 它综合了纤维缠绕工艺和自动铺带工艺的 最佳特点。,此种工艺的成本优势在于:,不像手工铺贴那样限制制件尺寸,可用于由许多小件构成的整体件,因此大大节省了制造和装配成本;,随制件的模具形状铺放纤维束,减少了原材料废边料,因而节省了原材料成本;,纤维束可随需要释放和增加,能控制预浸束数和将纤维束准确放到所需位置,制件纤维铺层可按工程要求设计,设计者可在制件任何地方改变纤维方向,可充分利用材料和减轻结构重量。,2.3 超级隔板成形,集团超级成形分部开发了 一种新的工艺来制造-的腹部门和口 盖,这种工艺称为隔板成形。,该工艺是将纤维增强热塑性塑