【簡介：】本篇文章給大家談談《飛機的復合材料及其應用》對應的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、復合材料在航空領域應用廣泛嗎？
2、復材葉片在民用航空發(fā)動機中的應用
本篇文章給大家談談《飛機的復合材料及其應用》對應的知識點，希望對各位有所幫助。
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復合材料在航空領域應用廣泛嗎？
自從先進復合材料投入應用以來，有三件值得一提的成果。第一件是美國全部用碳纖維復合材料制成一架八座商用飛機——里爾芳2100號，并試飛成功，這架飛機僅重567kg，它以結構小巧重量輕而稱奇于世。第二件是采用大量先進復合材料制成的哥倫比亞號航天飛機，這架航天飛機用碳纖維/環(huán)氧樹脂制作長18.2m、寬4.6m的主貨艙門，用凱芙拉纖維/環(huán)氧樹脂制造各種壓力容器，用硼/鋁復合材料制造主機身隔框和翼梁，用碳/碳復合材料制造發(fā)動機的噴管和喉襯，發(fā)動機組的傳力架全用硼纖維增強鈦合金復合材料制成，被覆在整個機身上的防熱瓦片是耐高溫的陶瓷基復合材料。第三件是在波音-767大型客機上使用了先進復合材料作為主承力結構，這架可載80人的客運飛機使用碳纖維、有機纖維、玻璃纖維增強樹脂以及各種混雜纖維的復合材料制造了機翼前緣、壓力容器、引擎罩等構件，不僅使飛機結構重量減輕，還提高了飛機的各種飛行性能。 復合材料以其典型的輕量特性、卓越的比強度等許多優(yōu)點在日常生活和航空、航天等諸多領域中得到了廣泛的應用，這樣的事實非常多，以下答案僅供參考。
復材葉片在民用航空發(fā)動機中的應用
復材葉片在民用航空發(fā)動機中的應用
因復合材料的低密度、高比強度、高比剛度，能有效降低油耗、噪音，采用復合材料葉片已成為民用航空發(fā)動機的發(fā)展趨勢。以下是我為大家推薦的相關論文范文，希望能幫到大家，更多精彩內(nèi)容可瀏覽()。
摘要：進入新世紀以來，多領域技術都得到了巨大的發(fā)展，特別是隨著交通運輸業(yè)的進步，大型民用飛機開始成為交通運輸?shù)闹髁姡蚨鲊_始更加重視大型飛機的研制，航空業(yè)也開始成為衡量一個國家綜合國力的重要標準。而大型飛機研發(fā)的重點以及核心技術便是發(fā)動機技術。隨著民用航空業(yè)的發(fā)展，民用航空飛機核心技術———發(fā)動機技術也發(fā)展飛速，其中復材葉片已經(jīng)逐步在多種民機型號中得以應用。
關鍵詞：民用航空;復合材料;發(fā)動機;風扇葉片
過去飛機發(fā)動機葉片主要采用金屬以及合金，隨著新材料出現(xiàn)，復合材料開始被應用于航空發(fā)動機葉片，與金屬材料相比，其具有低重、低噪、高效的優(yōu)勢，并且復材葉片數(shù)量更少，能夠有效抗震顫、損傷，并且在抗鳥撞性上也更加優(yōu)越，滿足了現(xiàn)代民航適航需要。因而復材葉片開始受到世界各大發(fā)動機廠商的關注，并逐步得以推廣應用。
1復合材料葉片的應用
復材葉片制造技術主要有預浸料/壓模技術和3-DWOVEN/RTM技術。采用預浸料/模壓技術的代表有GE90、GEnx、TRENT1000及TRENTXWB發(fā)動機的復合材料風扇葉片，而LEAP-X發(fā)動機復合材料風扇葉片采用3D-WOVEN/RTM技術成型。
1.1預浸料/模壓成型葉片
采用該種復材葉片的代表主要有GE90發(fā)動機和GEnx發(fā)動機(美國GE)，此外羅?羅公司也在進行相關研發(fā)。(1)GE90發(fā)動機。該型號發(fā)動機為GE公司上世紀九十年代所研發(fā)的特大推力發(fā)動機，是國外應用于民航最早使用復材葉片的發(fā)動機之一。該發(fā)動機復材葉片使用了預浸料/模壓成形技術，葉片從內(nèi)至外逐漸減薄，葉尖厚度最薄。并且在葉身涂有防腐涂層(聚氨酯)，葉背采用一般涂層，前緣包邊采用鈦合金材料，從而提高葉片鳥撞抗性。為防止復合材料在運行中分層，在葉片后緣以及葉尖處采用纖維縫合技術予以加固。葉根榫頭為三角燕尾形，其表面涂有耐磨材料以降低榫頭摩擦系數(shù)。GE90所采用的復材葉片為22片，相比較于鈦合金空心葉片，復材葉片質(zhì)量更輕，強度更高。經(jīng)過十余年的運行，證明了復合材料風扇葉片適用于具有嚴格要求的商業(yè)飛行的需要。(2)GEnx發(fā)動機。該發(fā)動機所應用的復材葉片材料以及模壓成型工藝，同GE90相比變化不大，在此基礎上GEnx對GE90的復材葉片的結構設計進行了優(yōu)化。GEnx主要采用了第3代GE復合材料，外形也類似GE90-115B發(fā)動機，但由于使用了新一代三元流設計，葉片數(shù)減為18片，總質(zhì)量進一步降低。葉片尖部以及前緣使用鈦合金護套，并在葉片榫根部位，增加了耐磨襯墊，便于后期維護檢修。(3)隨著復合材料在民航發(fā)動機中的應用，英國羅?羅公司也開始將目光從鈦合金葉片上轉移到復材葉片。其同GKN集團正共同進行碳纖維增強復材葉片的研發(fā)，該葉片同鈦合金葉片同樣薄，并且在量產(chǎn)、成本以及魯棒性上均符合民航發(fā)動機標準。目前這種碳纖維風扇葉片已經(jīng)完成了包括葉片飛出、鳥撞試驗在內(nèi)的地面試驗。
1.23-DWOVEN/RTM成型復材葉片
對于風扇葉片中等推力發(fā)動機提出的強度要求更高，因而Snecma公司在CFM56系列發(fā)動機研發(fā)中，在LEAP-X中將會應用碳纖維對復合材料進行增強。相比較于GEnx以及GE90，所采用的碳纖維薄層鋪設技術不同，Snecma公司在LEAP發(fā)動機葉片的制造中所采用的RTM工藝，是將碳纖維進行預先編制，在樹脂注入以及葉片高壓成型之前，碳纖維便已經(jīng)成為3-DWOVEN結構。Snecma公司在復材葉片的制造上委托了AEC公司，由于AEC公司生產(chǎn)制造自動化程度相對較高，因而其制備三維編制預制體并完成整個葉片的制造僅需要24小時。同CFM56(CFM公司)發(fā)動機相比，LEAP發(fā)動機葉片成型采用了3-DWOVEN/RTM技術，前者結構上采用了更多的技術，而后者采用復合材料，有效減輕了發(fā)動機重量，提高了燃油效率，降低了排放量和發(fā)動機噪聲。目前，LEAP-X發(fā)動機已經(jīng)開始得到中國多種旅客機的關注，未來將會逐步在中國普及推廣。
2復材葉片的發(fā)展趨勢
因復合材料的低密度、高比強度、高比剛度，能有效降低油耗、噪音，采用復合材料葉片已成為民用航空發(fā)動機的發(fā)展趨勢。制約復合材料葉片大規(guī)模應用的關鍵因素是預制體制備、復材成型技術等。
2.1預制體制備
復材葉片制造的難點之一是制備預制體。國外常用的預制體制備方法有兩種：一種是選用IM7/8551-7和IM7/M91作為預浸料并采用激光定位手工/自動化成型技術制備，適用于制備大推力、大葉盤直徑渦扇發(fā)動機的風扇葉片預制體;另一種是對IM7碳纖維進行預浸漬處理，通過3D-WOVEN/RTM自動化技術成型，主要用于制備小推力渦扇發(fā)動機風扇葉片的預制體。以往采用激光定位輔助+手工鋪疊的技術進行預制體制造，而GKN公司開發(fā)了自動化絲束鋪放設備(簡稱AFP)可實現(xiàn)預制體的自動化成型。羅?羅公司在研制TNENT系列發(fā)動機復合材料風扇葉片時使用了GKN公司的自動化纖維絲束鋪放設備，實現(xiàn)了復材葉片預制體的自動化成型，并運用超聲刀對預制體進行切割。Snecma公司率先提出了無余量預制體成型技術、預制體預變形技術以及高度自動化的預制體制備技術。Snecma公司的3DW/RTM成型風扇葉片預制體技術可降低傳統(tǒng)二維風扇葉片的分層缺陷產(chǎn)生的可能性，讓葉片頂部更薄、根部更厚;經(jīng)紗連續(xù)的變截面成型技術提高預制體的承載能力;采用高壓水射流對預制體進行無余量切割。
2.2成型技術RTM
注射成型以及模壓是目前國際上流行的復材葉片成型技術，雖然兩者在技術上具有一定的差異性，但均可稱為閉模成型技術。渦扇發(fā)動機的葉片扭轉大且為雙曲面，其結構形式相對復雜，常規(guī)的成型技術無法滿足葉片加工精度，而閉模成型技術的成型精度高，能夠很好的滿足渦扇發(fā)動機對于葉片制造的需求，因而其逐步成為目前復材葉片成型的'主流技術。隨著技術的逐步發(fā)展，目前國外開始利用復合材料模具代替金屬模具，以此保證生產(chǎn)加工中模具和零件能夠保持一致的熱膨脹系數(shù)，進而獲得更高的零件尺寸精度。此外，復材葉片成型加工技術開始引入數(shù)字仿真模擬技術，從而在技術研究前期對成形工藝進行方向性指導，在研制過程中合理規(guī)避風險，縮短研制周期，降低研制成本。
3結束語
復合材料以其優(yōu)越的特性開始成為民航發(fā)動機葉片的主流材料，并且隨著技術的發(fā)展，復材發(fā)動機葉片的制造效率更高，自動化程度也更先進。在未來高精度、可靠性、一致性會成為復材葉片生產(chǎn)研發(fā)的主要方向。我國自主研發(fā)的大型民用客機中也開始應用商用發(fā)動機，這為我國復材葉片的研發(fā)制造提供了一個契機，雖然目前復合材料在我國航空發(fā)動機制造中還處于初始應用階段，復材葉片的制造業(yè)僅在起步階段，但在我國技術人員的努力下，我國自主研發(fā)的應用復材葉片的渦扇發(fā)動機必然會在世界航空領域占據(jù)一席之地。
參考文獻:
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飛機機翼是用啥材料做的？
一般采用超硬鋁和鋼或鈦合金；翼梁與機身的接頭部分采用高強度結構鋼。機翼蒙皮因上下翼面的受力情況不同，分別采用抗壓性能好的超硬鋁及抗拉和疲勞性能好的硬鋁。為了減輕重量，機翼的前后緣常采用玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）或鋁蜂窩夾層（芯）結構。尾翼結構材料一般采用超硬鋁。有時殲擊機選用硼或碳纖維環(huán)氧復合材料，以減輕尾部重量，提高作戰(zhàn)性能。尾翼上的方向舵和升降舵采用硬鋁?，F(xiàn)在有種復合材料應用于飛機機翼，即蜂窩型的復合材料，其右質(zhì)輕且抗壓功能。
航空上用的復合材料主要是什么
碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等高性能纖維為增強材料的復合材料。
波音787夢幻是復合材料集中應用的杰作，lz可以查閱相關介紹。
以下援引自百毒百科
復合材料的主要應用領域有：①航空航天領域。由于復合材料熱穩(wěn)定性好，比強度、比剛度高，可用于制造飛機機翼和前機身、衛(wèi)星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的 殼體、發(fā)動機殼體、航天飛機結構件等。
這段話說了航空復合材料主要做飛機機翼和前機身、發(fā)動機殼體。
60年代，為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要，先后研制和生產(chǎn)了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強材料的復合材料，其比強度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區(qū)別，將這種復合材料稱為先進復合材料。按基體材料不同，先進復合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基復合材料。其使用溫度分別達250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。
這段話說得就是lz問的部分。“航空航天等尖端技術所用材料的需要，先后研制和生產(chǎn)了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強材料的復合材料”
先進復合材料在軍用飛機上,民用飛機上有什么應用？
為了提高軍用飛機性能，美國空軍材料研究所早在20世紀50年代中期就開始尋求比已經(jīng)采用的鋁合金、鈦合金等金屬材料的比強度、比剛度更大的材料。為此，研究開發(fā)了先進樹脂基復合材料、鋁鋰合金等輕質(zhì)高性能材料。先進樹脂基復合材料在航空、航天飛行器結構上的應用獲得了成功，現(xiàn)已成為與鋁合金、鈦合金、鋼并駕齊驅(qū)的四大結構材料之一。先進樹脂基復合材料的用量已經(jīng)成為飛機先進性的一個重要標志。
復合材料飛機結構技術是以實現(xiàn)高結構效率和改善飛機氣動彈性與隱身等綜合性能為目的的高新技術。先進樹脂基復合材料的應用，對飛機結構輕質(zhì)化、小型化和高性能化起著至關重要的作用。復合材料結構特點和應用效果，在高性能戰(zhàn)斗機實現(xiàn)隱身、超聲速巡航、過失速飛行控制，前掠翼飛機先進氣動布局的實際應用，艦載攻擊/戰(zhàn)斗機耐腐蝕性改善和輕質(zhì)化，直升機長壽命和輕質(zhì)與隱身化等諸多方面得到了展現(xiàn)。復合材料技術已成為影響飛機發(fā)展的關鍵技術之一。
美國空軍F-117隱身戰(zhàn)斗機采用碳纖維增強環(huán)氧復合材料做成骨架和外面的蒙皮，沒有金屬表面，也沒有金屬鉚釘反射雷達波；美國1989年首飛的隱身轟炸機B-2，復合材料占結構用量的50%；F-22基本構型沒有采用特殊的外形隱身措施，沒有過多犧牲機動性，而它傳奇般的隱身性能主要是通過復合材料和隱身涂料完成的。而F-35中應用復合材料已占到結構質(zhì)量的30%～35%；“旅游者號”（Voyager）全復合材料飛機于1986年創(chuàng)下了不加油、不著陸連續(xù)環(huán)球飛行9天，航程40 252千米的世界紀錄，其碳纖維結構用量大于90%，飛機的結構重量只有453 千克，載油量3噸。
軍用飛機中復合材料結構件的成功應用，給民用飛機的材料選擇帶來了巨大的影響，波音、空客等干線客機中復合材料在結構材料中的應用比例也越來越高?？湛虯380是550座級超大型寬體客機，整機采用了較多的復合材料（23%），大大減輕了飛機重量，減少了油耗和排放，降低了營運成本。波音787“夢想”飛機則是200座～300座級飛機，航程隨具體型號不同可覆蓋6 500～16 000千米。它使用碳纖維、有機纖維、玻璃纖維增強樹脂以及各種混雜纖維的復合材料制造了機翼前緣、壓力容器、引擎罩等構件，不僅使結構重量減輕，還提高了飛機的各種飛行性能。波音787中復合材料的用量達50%，這可使其比目前同類飛機節(jié)省20%的燃油消耗?？湛凸居捎谑艿讲ㄒ艄緩秃喜牧细哂昧康耐{，計劃在A350飛機上將復合材料的用量再次提高到53%，以形成與波音787飛機的競爭。而倍受國人關注的國產(chǎn)大飛機C919復合材料的用量也將達到 20%以上。復合材料在飛機上的應用經(jīng)歷了從次承力構件—尾翼主承力構件—機翼—機身主承力構件的發(fā)展，已成為飛機結構的主要材料。
關于《飛機的復合材料及其應用》的介紹到此就結束了。
