复合材料在民用航空飞机中的应用
摘要:随着现代材料科学技术的发展,复合材料作为高性能的结构材料和功能材料,在民用航空领域的应用越来越广泛。本文对几种复合材料的性能进行了比较,介绍了复合材料在民航飞机上的功用,着重阐述了T300碳纤维/树脂基复合材料在民航飞机上的应用。
关键词:复合材料航空航天碳纤维飞机
在民用航空领域复合材料的应用对飞机减重、耐腐蚀和降低成本有着重要的作用。复合材料结构特点和应用效果,对于飞机结构实现轻质化、小型化和高性能化起着至关重要的作用,在飞机抗震动动稳定性、气动弹性、超声速巡航、过失速飞行控制、耐热性能、抗冲击损伤能力、前翼飞机先进气动布局和抗雷击防护等方面有着实际应用。
1 复合材料简介
复合材料是由两种或两种以上的原材料,通过各种工艺方法组合成的新材料。复合材料既保持民原材料的某些特点,又具有民原材料所不具备的新特征,并可根据航空飞机部件需要进行专门设计。复合材料与单一均质材料相比它具有较多的优越性,比如质量轻、抗震动、抗裂纹、耐热、抗冲击、防雷击等方面具有显著的优越性。复合材料与金属材料相比在导电性和成形工艺等方面有着显著差异,复合材料飞机密封、静电防护和抗雷击方面的作用十分重要。复合材料是由两
中国各民用航空公司飞机机队资料 中国东方航空集团 IATA/ICAO代码:MU/CES 无线电呼号中文/英文：东航/CHINA EASTERN 三字结算码:781 机队组成：目前总数为261架，包括 7架空客A300 130架空客A320系列(15架空客A319、95架空客A320、20架空客A321) 30架空客A330/A340系列(5架空客A330-200、15架空客A330-300、5架空客A340-300、5架空客A340-600) 76架波音B737系列(16架波音B737-300、43架波音B737-700、17架波音B737-800) 3架波音B767 5架CRJ200 10架ERJ145 中国东方航空股份有限公司上海总部 （上海） 中国东方航空股份有限公司山东分公司
中国东方航空股份有限公司河北分公司 （石家庄） 中国东方航空股份有限公司江西分公司 （南昌） 中国东方航空股份有限公司山西分公司 （太原） 中国东方航空股份有限公司安徽分公司 （合肥）
中国东方航空股份有限公司浙江分公司 中国东方航空股份有限公司甘肃分公司 （兰州） 中国东方航空江苏有限公司 （南京） 中国东方航空武汉有限公司 （武汉） 中国东方航空西北公司 （西安）
中国东方航空云南有限公司 （昆明） 中国东方航空股份有限公司北京分公司 （北京） 中国东方航空股份有限公司四川分公司 （成都）
中国南方航空集团 IATA/ICAO代码:CZ/CSN 无线电呼号中文/英文：南航/CHINA SOUTHERN 三字结算码:784 机队组成：目前总数为345架包括 106架波音B737系列(25架波音B737-300、31架波音B737-700、50架波音B737-800) 2架波音B747 17架波音B757， 15架波音B777系列(4架波音B777-200、6架波音B777-200ER、5架波音B777F) 10架波音MD90 4架空客A300 163架空客A320系列(41架空客A319、65架空客A320、57架空客A321) 17架空客A330/A340系列(9架空客A330-200、8架空客A330-300) 5架ATR72 6架ERJ145 中国南方航空股份有限公司广州总部（广州） 中国南方航空股份有限公司北京分公司 （北京）
国内民航飞机分类概述 大型宽体飞机：座位数在200以上，飞机上有双通道通行 747 波音747，载客数在350-400人左右。（747、74E均为波音747的不同型号） 777 波音777，载客在350人左右。（或以77B作为代号） 767 波音767，载客在280人左右 M11 麦道11，载客340人左右 340 空中客车340，载客350人左右 300 空中客车300，载客280人左右（或以AB6作为代号） 310 空中客车310，载客250人左右 ILW 伊尔86，苏联飞机，载客300人左右 中型飞机：指单通道飞机，载客在100人以上，200人以下 M90 麦道82，麦道90载客150人左右 733 波音737系列载客在130-160左右 320 空中客车320，载客180人左右 TU5 苏联飞机，载客150人左右 146 英国宇航公司BAE-146飞机，载客108人 YK2 雅克42，苏联飞机，载客110人左右 小型飞机：指100座以下飞机，多用于支线飞行 YN7 运7，国产飞机，载客50人左右 AN4 安24，苏联飞机，载客50人左右 SF3 萨伯100，载客30人左右 ATR 雅泰72A，载客70人左右 美国波音公司和欧洲空客公司是世界上两家最大的飞机制造商。波音是世界最大的航空航天公司，1997年波音与麦道公司合并，其主要民机产品包括717、737、747、757、767、777和波音公务机。全球正在使用中的波音喷气客机达11000多架。欧洲空客公司成立于1970年，如今已成为美国波音飞机公司在世界民用飞机市场上的主要竞争对手。30年来，该公司共获得来自175家客户的订货4200余架。 波音公司飞机机型系列的波音公司飞机型号介绍 波音737介绍 波音737飞机是波音公司生产的双发（动机）中短程运输机，被称为世界航空史上最成功的民航客机。在获得德国汉莎航空公司10架启动订单后波音737飞机于1964年5月开始研制，1967年4月原型机试飞,12月取得适航证，1968年2月投入航线运营。 波音737飞机基本型为B737-100型。传统型B737分100/200/300/400/500型五种，1998年12月5日，第3000架传统型B737出厂。目前，传统型B737均已停止生产。 1993年11月，新一代波音737项目正式启动，新一代波音737分600/700/800/900型四种，它以出色的技术赢得了市场青睐，被称为卖的最快的民航客机。截止2001年底，已交付超过1000架。 2000年1月，波音737成为历史上第一种累计飞行超过1亿小时的飞机。
复合材料的发展和应用 复合材料的发展和应用 具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候 论文格式论文范文毕业论文 全球复合发展概况复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电气、、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。另外，纳米技术逐渐引起人们的关注，纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料，可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变，从而使之具有新的性能，在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时，大大提高了材料的综合性能。树脂基复合材料的增强材料树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高，因此增长率也比较快，年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面，近年来民用产品也有广泛应用，如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道
的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维，是比较理想的耐热防火材料，用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件，大量应用于火箭、导弹的防热材料。迄今为止，我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中，只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平，且拥有自主知识产权，形成了小规模的产业，现阶段年产可达500吨。 2、碳纤维 3、芳纶纤维 20世纪80年代以来，荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。日本及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场，年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高，因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件（如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等）、舰船（如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等）、汽车（如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等）以及耐热运输带、体育运动器材等。 4、超高分子量聚乙烯纤维超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一，尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性，许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩，大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。除在军事领域，在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。 5、热固性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的，主要有长纤维增强粒料、连
东华携手商飞,培养民用航空复合材料拔尖人才 日前，纺织之光科技教育基金会秘书长张翠竹、中国纺织服装教育学会秘书劳斌一行，赴东华大学对“纺织之光” 2017 年度中国纺织工业联合会教师奖、学生奖及教育教学成果奖项目进行回访考察。在东华大学，张翠竹一行与东华大学有关领导、获奖教师和学生进行了座谈。本刊记者还对2017 年度教育教学成果一等奖项目完成人孙宝忠教授进行了采访。 成果名称：民用航空复合材料拔尖创新人才实验 ―一种突出知识型实践能力培养的复合型拔尖人才培养模式创新 成果完成人：孙宝忠、韩哲宇、黄朝阳、余木火、潘利剑、孙泽玉、魏毅、朱姝、刘夏慧 成果完成单位：东华大学 2017 年度中国纺织工业联合会纺织教育教学成果一等奖民用航空复合材料由于 跨学科、跨专业和突出工程能力的特点，其发展对研究 者的实践能力、解决问题能力和创造力提出更高要求， 同时对人才知识储备自动升级的要求也大大提高。
所获奖项：“纺织之光” 为了适应民用航空复合材料发展需求，东华大学于2012 年批文成立二级机构“民用航空复合材料东华大学协同创新中心”（以下简称“协同创新中心”）。中国商飞落户上海后，协同创新中心在与东华大学教务处、中国商飞等多次沟通后，决定在优质资源的基础上建立民用航空复合材料拔尖创新人才实验班（以下简称“实验班”），以更好地为商飞和民用航空复合材料服务。通过搭建实践平台，引进商飞工程师指导学生实践及组队参加科创杯赛，改善拔尖创新人才培养效果。经过四年的实践，形成了一套拔尖人才选拔、教学体系，同时培养了一支教学队伍，并开始逐步建立教材体系。该项目荣获“纺织之光” 2017 年度中国纺织工业联合会纺织教育教学成果一等奖。 理论结合实际，完善人才培养体系实验班立足复合材料专业学科发展的实际，引入了纺织、材料、机械和化工等专业，结合中国商飞民用航空复合材料的需求，充分探索出一种突出知识型实践能力培养的复合型拔尖人才培养模式。东华大学纺织学院教授、该项目完成人孙宝忠介绍道，该实验班强调理论和实践的结合，形成了系统的教学体系，组建了多学科、高水平、宽领域的教学队伍，并通
空客民航运输发展历程与机型介绍 空中客车公司（Airbus，又称空客、空中巴士、空巴），是欧洲一家飞机制造公司，1970年于法国成立。其创立的公司来自国家包括有德国、法国、西班牙与英国。空中客车公司由欧洲一个最大的军火供应制造商欧洲航空防务航天公司（100%股份）拥有。作为一个欧洲航空公司的联合企业，空中客车公司其创建的初衷是为了同波音和麦道那样的美国公司竞争。 A300与A310系列 1967年9月，英国、法国和德国政府签署一个谅解备忘录（MoU），开始进行空中客车A300的研制工作。这是继协和飞机之后欧洲的第2个主要的联合研制飞机计划。空中客车300是欧洲空中客车工业公司（Airbus Industries）设计生产的一种中短程宽体客机，A300是世界上第一架双发动机宽体客机，亦是空中客车公司第一款投产的客机。A300于1972年投入生产，2007年7月停产。共生产561架。A300飞机采用了许多其竞争对手机型所没有的技术。这些技术改善了飞机的可靠性，降低了营运成本，并且为双发延程飞行（ETOPS）铺平了道路。A300的生产后来又促使波音公司研制波音767。十年后1982年欧洲空中客车工业公司在空中客车A300基础上研制出了200座级中短程双通道宽体客机A310。 A320系列
1987年空客A320首航，它是一种中短程经济型旅客飞机。A320的诞生意义非凡，它是第一款全是数位电传操纵（fly-by-wire）飞行控制系统用于民航，第一架放宽静稳定度设计的民机；它是第一款使用侧置的操纵杆（简称侧杆）代替传统驾驶盘和驾驶杆的民用飞机；它只需要2名飞行员(波音727则至少需要3名)；它有全新格局的玻璃座舱，不同于混合型的空中客车A310, 波音757和波音767座舱；它是第一款大量使用复合材料作为主要结构材料的窄体飞机；他所拥有的集中维护诊断系统可以让机务人员在飞机驾驶舱完成对整个飞机系统诊断检测；他还是第一款带有集装箱货物系统的窄体飞机。正是这些特性使得A320系列飞机（A318、A319、A321）具有强大的市场竞争力，波音公司在6年时间内已经卖出1500架737,从1960年代起截至2004年已经收到总计5415个订单；空中客车从1989年此款投入市场到2004年收到A320订单3117个。平均起来A320卖的更好(A320 195架/年－737 144架/每年)。其市场竞争力由此可见一斑。之后空客公司开发的A320系列其他飞机也是各具特色。A321首航于1993年是A320的加长型，其机翼面积略微扩大，起落架被加固，使用高推力CFM56和V2500发动机，可以乘坐186名乘客巡航距离约2300海里(4300公里)。A319则是缩小版的A320，首航于1995年，由于使用与A320-200相同的燃料容积以及较少的载客量，即2类布局情况下124名乘客，使得它的航程可以达到3900海里（7200公里），是这个系列里航程最长的机型。A318则是空客公司于21世纪初推出的“迷你空中客车”，是A320家族里面最小的成员。A318
中国大飞机之我见 姓名：黄文宣 学号：5104139027 学院：航空航天学院
目录： 第一章大飞机（军机、民机）的基本概念 (3) 1.1大飞机的基本概念 (3) 1.2军机的基本概念： (4) 1.3民机的基本概念： (6) 第二章中国研制大飞机必要性 (9) 2.1中国研制大飞机七项重要意义： (9) 2.2国情需要： (10) 2.3产业集群效应： (11) 2.4新的经济增长点： (11) 第三章中国需要什么样的大飞机 (12) 3.1市场分析 (12) 3.2中国国内航空公司实力分析 (13) 第四章军机、民机研制流程 (14) 4.1军机研制流程： (14) 4.2民机研制流程 (16)
第五章大飞机涉及的关键技术 (17) 5.1关键技术之发动机： (17) 5.2关键技术之材料： (18) 5.3关键技术之机电设备： (19) 第六章中国研制大飞机的可行性 (19) 6.1回顾历史： (19) 6.2人才储备： (20) 6.3资金保证： (20) 6.4政府支持： (21) 第一章大飞机（军机、民机）的基本概念 1.1大飞机的基本概念： 所谓大飞机，一般是指起飞总重超过100吨的运输类飞机，包括军用大型运输机和民用大型运输机，也包括一次航程达到3000公
里的军用或乘坐达到100座以上的民用客机。其实，大飞机并非是用一个固定的标准来衡量的，在世界各地，在不同的地域上，人们对大飞机的衡量标准也不同。习惯上，我国把150座以上的客机称为大客机，而国际航运体系习惯上把300座位以上的客机称作“大型客机”，这主要由各国的航空工业技术水平决定的。 其特点是客舱大、寿命长、自重轻、成本低。据介绍, 作为国家中长期科技规划三个重大专项之一的“大飞机”专项, 是去年初与中国中长期科技规划战略研究项目一起启动的, 之所以称为“大飞机” ,而不是“干线飞机” , 是因为它还包括军用和民用的大型运输机。 1.2军机的基本概念： 1.2.1 概念：军用飞机是直接参加战斗、保障战斗行动和军事训练的飞机的总称。是航空兵的主要技术装备。主要包括：歼击机、轰炸机、歼击轰炸机、强击机、反潜巡逻机、武装直升机、侦察机、预警机、电子对抗飞机、炮兵侦察校射飞机、水上飞机、军用运输机、空中加油机和教练机等。飞机大量用于作战，使战争由平面发展到立体空间，对战略战术和军队组成等产生了重大影响。 1.2.2我国各主力军机：歼-10是我国第一架完全独立拥有自主知识产权的战斗机,于05年正式装备部队并在很短的时间内成建
国际民航组织飞机型号代码 普通旅客在航班时刻表等民航宣传品上看到的机型栏目所列机型可能并不是我们常见的机型名称，而是一些你可能不明白代码，在民航内部的航行通告、动态传递中机型也经常使用一些代码表示，这些代码实际上不是随意编写的，而是国际民航组织规定的飞机型号代码，下面就列举部分常见的、在我国空域可能出现的民航机型型号代码，更多请访问相关页面 资料说明： 飞机型号代码： 1.飞机型号代码由不超过四位的数字、字母组成，尽量代表出飞机的制造厂商、型号等资料，易用被空中管制判读信息，原则上是从飞机的具体型号上抽取而来。 2.飞机型号代码一经指定，不在更改，即使生产该型号飞机的制造厂商更名、变更所有权 3.某飞机机型的具体型号原则上不再指定新的代码，除非这个改进型号的性能变化较大，按原有标准判读会影响到空中管制 4.“ZZZZ”：特殊代码，表示该机型尚未指定代码 5.国际民航组织建议的轻型、中型、重型飞机划分标准，是在航空管制方面很重要的标准，涉及到飞机尾流对后续飞机的影响，直接关系到航空安全 轻型飞机（L：Light）：按相关程序批准的飞机型号合格证上，最大起飞重量7吨或以下中型飞机（M：Medium）：按相关程序批准的飞机型号合格证上，最大起飞重量7吨以上，136吨以下 重型飞机（H：Heavy）：按相关程序批准的飞机型号合格证上，最大起飞重量136吨或以上 型号代码具体型号参考译名 机型特点简 介 制造商代码 备注（本站相 关） AN12An-12 安12 四发涡桨中 型 ANTONOV AN22An-22 /Antheus 安22 四发涡桨重 型 ANTONOV AN24An-24 安24 双发涡桨中 型 ANTONOV AN24Y-7系列、MA60 运7/新舟 60 双发涡桨中 型 XIAN AN32An-32 /Sutlej/Firekiller 安32 双发涡桨中 型 ANTONOV AN70An-70 安70 四发涡桨中 型 ANTONOV AN72An-72/74 安72/74 双发涡扇中 型 ANTONOV
第37卷第3期上海师范大学学报(自然科学版)Vol.37,N o.3 2008年6月J ou rnal of ShanghaiNor m alUn i versity(Natural S ci en ces)2008,J un 碳纤维及其复合材料的发展及应用 上官倩芡,蔡泖华 (上海师范大学机械与电子工程学院,上海201418) 摘要:叙述了碳纤维的结构形态、分类以及在力学、物理、化学方面的性能,介绍了碳纤维增强复合材料的特性,着重阐述了碳纤维增强树脂基复合材料中基体的分类、选择和应用,指出了碳纤维及其复合材料进一步发展的趋势. 关键词:碳纤维;复合材料 中图分类号:O636文献标识码:A文章编号:1000-5137(2008)03-0275-05 碳纤维作为一种高性能纤维,具有高比强度、高比模量、耐高温、抗化学腐蚀、耐辐射、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能.此外,还具有纤维的柔曲性和可编性[1~3].碳纤维既可用作结构材料承载负荷,又可作为功能材料发挥作用.因此碳纤维及其复合材料近几年发展十分迅速.本文作者就碳纤维的特性、分类及其在复合材料领域的应用等内容进行介绍. 1碳纤维特性、结构及分类 碳纤维是纤维状的碳材料,由有机纤维原丝在1000e以上的高温下碳化形成,且含碳量在90%以上的高性能纤维材料.碳纤维主要具备以下特性:1密度小、质量轻,碳纤维的密度为1.5~2g/c m3,相当于钢密度的1/4、铝合金密度的1/2;o强度、弹性模量高,其强度比钢大4~5倍,弹性回复为100%;?热膨胀系数小,导热率随温度升高而下降,耐骤冷、急热,即使从几千摄氏度的高温突然降到常温也不会炸裂;?摩擦系数小,并具有润滑性;?导电性好,25e时高模量碳纤维的比电阻为775L8/c m,高强度碳纤维则为1500L8/c m;?耐高温和低温性好,在3000e非氧化气氛下不熔化、不软化,在液氮温度下依旧很柔软,也不脆化;?耐酸性好,对酸呈惰性,能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀[4~7].除此之外,碳纤维还具有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性. 碳纤维的结构取决于原丝结构和碳化工艺,但无论用哪种材料,碳纤维中碳原子平面总是沿纤维轴平行取向.用X-射线、电子衍射和电子显微镜研究发现,真实的碳纤维结构并不是理想的石墨点阵结构,而是属于乱层石墨结构[8],如图1所示.构成此结构的基元是六角形碳原子的层晶格,由层晶格组成层平面.在层平面内的碳原子以强的共价键相连,其键长为0.1421n m;在层平面之间则由弱的范德华力相连,层间距在0.3360~0.3440n m之间;层与层之间碳原子没有规则的固定位置,因而层片边缘参差不齐.处于石墨层片边缘的碳原子和层面内部结构完整的基础碳原子不同.层面内部的基础碳原子所受的引力是对称的,键能高,反应活性低;处于表面边缘处的碳原子受力不对称,具有不成对电子,活性 收稿日期:2008-01-04 基金项目:上海市教委科研基金项目(06D Z034). 作者简介:上官倩芡(1974-),女,上海师范大学机械与电子工程学院副教授.
民用航空工业中长期发展规划（2013-2020年） 航空工业是国家战略性高技术产业,是国防空中力量和航空交通运输的物质基础，是国民经济发展、科学技术创新的重要推动力量。大力发展民用航空工业，是满足民航运输快速增长需要的根本保证，是引领科技进步、带动产业升级、提升综合国力的重要手段。为优化航空工业自主发展体系，不断增强核心竞争力和可持续发展能力，实现民用航空工业跨越式发展，根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》、《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》和国家对航空工业中长期发展的总体部署和要求，制定本规划。 一、发展现状及面临的形势 （一）发展现状 经过60多年的艰苦创业，我国已经基本建立独立自主的航空工业体系，取得了举世瞩目的成就。进入新世纪，我国民用航空工业进入快速发展时期，科研生产水平跃上了一个新台阶。一是民用飞机发展取得重要进展。新舟60涡桨支线飞机、H425直升机、运十二通用飞机等开始批量进入国内外市场，C919大型客机、ARJ21涡扇支线飞机、直十五中型直升机等重点产品研制稳步推进。二是技术水平明显提升。民用飞机关键技术攻关取得重要进
展。三是产业体系不断健全和完善。航空基础能力建设进一步加强，航空科研不断取得新成果，科技和产业国际合作不断深化，军民结合、寓军于民的产业格局正在逐步形成。 我国航空工业在取得巨大成就的同时，也面临不少困难和问题，与国际先进水平相比，仍存在较大差距。航空产品体系不完整，技术水平相对落后；基础研究薄弱，技术储备不足；民用飞机产业发展尚处于成长阶段，适航取证和适航审定能力不足；发动机、关键材料和元器件等仍然是制约我国民用航空工业发展的瓶颈。 （二）面临的形势 未来十年是加快推进中国特色社会主义现代化建设的关键时期，也是航空工业实现跨越发展的攻坚时期。综合判断国际国内形势，我国民用航空工业发展面临难得的机遇。一是产业发展受到高度重视和广泛关注，国家已将航空装备列入战略性新兴产业的重点方向，正在实施大型飞机重大专项，将推动我国民用航空工业实现快速发展。二是国民经济快速发展和国防现代化建设为民用航空工业发展提供广阔的市场空间，尤其是空域管理改革和低空空域开放步伐的加快,为通用飞机的发展带来了新的市场机遇。三是工业转型升级、创新能力和国际竞争力显著增强将为加快民用航空工业发展提供良好的科技和工业基础。 另一方面，世界航空工业经过百余年的发展，在市场上已形成了高度垄断。市场竞争日趋激烈，航空科学技术前进步伐不断
复合材料在飞机航空中的应用与发展 学校：西安航空职业技术学院 专业：金属材料与热处理技术 姓名：郭远 摘要 复合材料在飞机上的用量和应用部位已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一；复合材料构件的整体成型、共固化技术不断进展，复杂曲面构件不断扩大应用；复合材料的数字化设计，设计、制造一体化，以及基于三维模型铺层展开的专用设计／制造软件等技术的开发是先进复合材料发展的基本技术保障. 复合材料在飞机航空中的应用与发展 复合材料大量用于航空航天工业和汽车工业，特别是先进碳纤维复合材料用于飞机尤为值得注意。不久前，碳纤维复合材料只能在军用飞机用作主结构，但是，由于技术发展的进步，先进复合材料已开始在民航客机止也应用作主结构，如机身、机翼等。 一．飞机结构用复合材料的优势 现今新一代飞机的发展目标是“轻质化、长寿命、高可靠、高效能、高隐身、低成本”。而复合材料正具备了上面的几个条件，成为实现新一代飞机发展目标的重要途径。
复合材料具有质轻、高强、可设计、抗疲劳、易于实现结构/功能一体化等优点，因此，继铝、钛、钢之后迅速发展成为四大飞机结构材料之一。 复合材料在飞机结构上的应用首先带来的是显着的减重效益，复合材料尤其是碳纤维复合材料其密度仅为cm3左右，如等量代替铝合金，理论上可有42%的减重效果。 近年来随着复合材料技术的深入研究和应用实践的积累，人们清楚地认识到：复合材料在飞机结构上应用效益绝不仅仅是减重，而且给设计带来创新舞台，通过合理设计，还可提供诸如抗疲劳、抗振、耐腐蚀、耐久性和吸透波等其它传统材料无法实现的优异功能特性，可极大地提高其使用效能，降低维护成本，增加未来发展的潜力和空间。尤其与铝合金等传统材料相比，可明显减少使用维护要求，降低寿命周期成本，特别是当飞机进入老龄化阶段后效果更明显，据说B787较之B767机体维修成本会降低30％，这在很大程度上应归功于复合材料的大量应用。同时，大部分复合材料飞机构件可以整体成型，大幅度减少零件数目，减少紧固件数目，减轻结构质量，降低连接和装配成本，从而有效地降低了总成本，如F/A-18E/F零件数减少42%，减重158kg。复合材料整体成型技术还可消除缝隙、台阶和紧固件，无疑对提高军机的隐身性能也具有非常重要的贡献。 二．飞机结构用复合材料的发展过程 先进复合材料于上世纪60年代中期一问世，即首先用于飞行器结构上。30多年来先进复合材料在飞机结构上应用走过了一条由小到大、由次到主、由局部到整体、由结构到功能、由军机应用扩展到民机应用的发展道路。 1.复合材料在军用飞机上的发展过程
复合材料的发展及应用 随着科学技术迅速发展，特别是尖端科学技术的突飞猛进，对材料性能提出越来越高,越来越严和越来越多的要求。在许多方面，传统的单一材料已不能满足实际需要。这时候复合材料就出现在了这百家争鸣的舞台上。 基本概论 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。此定义来自ISO。在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强材料。从上述定义中可以看出，复合材料是两个或多个连续相与一个或多个分散相在连续相中的复合，复合后的产物为固体时才称为复合材料。所以我们可根据增强材料与基体材料的名称来给复合材料命名，增强基体复合材料。如：玻璃钎维环氧树脂复合材料，可写作玻璃/环氧复合材 料。 分类与性能 按增强材料形态分类可分为（1）连续纤维复合材料；（2）短纤维复合材料；（3）粒状填料复合材料；（4）编织复合材料。按增强纤维种类分类可分为（1)玻璃纤维复合材料；（2）碳纤维复合材料；（3）有机，金属，陶瓷纤维复合材料。在此篇文章中主要讨论以基体材料分类的几种复合材料。1.聚合物基复合材料——比强度，比模量大；耐疲劳性好；减震性好；过载时安全性好；具有多种功能性；
有很好的加工工艺性。2金属基复合材料——高比强度，高比模量；导热，导电性能；热膨胀系数小，尺寸稳定性好；良好的高温性能；耐磨性好；良好的疲劳性能和断裂韧性；不吸潮，不老化，气密性好。此外还有陶瓷，水泥基复合材料，都有与上类似的特点。 基体材料 一：金属材料 选择基体的原则：使用要求，组成特点，基体金属与增强物的相 容性。 结构复合材料的基体：450℃以下的轻金属基体（“铝基和镁基”用于航天飞机，人造卫星，空间站，汽车发动机零件，刹车盘等）；450-700℃的复合材料的金属基体（“钛合金”用于航天发动机）；1000℃以上的高温复合材料的金属基体（“镍基，铁基耐热合金和金属间化合物”用于燃气轮机）。 二：陶瓷材料 陶瓷是金属和非金属元素的固体化合物，其键合为共价键或离子键，与金属不同，它们不含有大量的电子。一般而言，陶瓷具有比金属更高的熔点和硬度，化学性质非常稳定，耐热性，抗老化性皆佳。常用的陶瓷基体主要包括玻璃（无机材料高温烧结），玻璃陶瓷，氧化物陶瓷（MgO，Al2O3，SiO2，莫来石等），非氧化物陶瓷（氮化物，碳化物，硼化物和硅化物等）。 三：聚合物材料
运输航空器的分类 运输航空器根据其性质的不同分为三种类别。 一．根据运输航空器的进近类型分类 国际民航组织关于运输航空器进近分类的规定，即按该型航空器在着陆形态下以最大允许着陆重量进近着陆时失速速度的1.3倍，通常称着陆入口速度（Vat）的不同将航空器分成A、B、C、D、E五类： A类：Vat＜91海里/小时（169公里/小时） B类：91海里/小时≤Vat＜121海里/小时（224公里/小时） C类：121海里/小时≤Vat＜141海里/小时（261公里/小时） D类：141海里/小时≤Vat＜166海里/小时（307公里/小时） E类：166海里/小时≤Vat＜211海里/小时（391公里/小时） 根据上述国际统一标准，将我国现有运输航空器和部分外国航空公司民用运输航空器分类如下，作为制定机场飞行程序和机场运行最低标准的依据，各类航空器在进近着陆中执行相应类别的着陆最低标准。此分类与我国空中交通管制部门为分配巡航高度层和进出走廊口高度的航空器分类不同。 A类：海岛人（Islander）,双水獭(Twin Otter),TB20,运5，运12. B类：安24，安26，安30，BAE146-100,冲8（Dash8）,空中国王（King Air）,麻雀23（Metro-23）,萨伯340B(Saab340B),肖特360（Shorts360）,夏延ⅢA(CHEYENNAⅢA),运7，雅克42（YAK-42）. C类：空中客车（Airbus）A300-600,A310-200,A310-300,安12，波音（Boeing）707-320,B737-200,B737-300,B737-400,B737-500,B747SP,B757-200,B767-200, C-130,DC9,福克100（Fokker100）,奖状Ⅵ（CitationⅥ）,L-100,里尔喷气55（Learjet55）,MD82,伊尔76，运8。 D类：B737-200,B747-400,B767-300,DC10,L-1011,MD11,图154M(TY154M),伊尔62，伊尔86、B777、挑战者（CRJ）、A321。 二．根据使用升限分类 根据使用升限并参照国际民航组织的有关文件，将飞机分为A、B、C、D、E五类。
复合材料的发展和应用的论文 全球复合材料发展概况 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。 随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨，年产值达1300亿美元以上，若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入，其产值将更为惊人。从全球范围看，世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长，而亚洲的日本则因经济不景气，发展较为缓慢，但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商ppg公司统计，2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%，年产量约200万吨。与此同时，美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国gdp增长率的2倍，达到4%~6%。2000年，美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关，各国的占有率变化很大。总体而言，亚洲的复合材料仍将继续增长，2000年的总产量约为145万吨，预计2005年总产量将达180万吨。 从应用上看，复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达万吨，欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达万吨。而在日本，复合材料主要用于住宅建设，如卫浴设备等，此类产品在2000年的用量达万吨，汽车等领域的用量仅为万吨。不过从全球范围看，汽车工业是复合材料最大的用户，今后发展潜力仍十分巨大，目前还有许多新技术正在开发中。例如，为降低发动机噪声，增加轿车的舒适性，正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板；为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求，发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求，必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时，随着近年来人们对环保问题的日益重视，高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如，用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料，在北美已被大量用作托盘和包装箱，用以替代木制产品；而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。 另外，纳米技术逐渐引起人们的关注，纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料，可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变，从而使之具有新的性能，在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时，大大提高了材料的综合性能。 树脂基复合材料的增强材料 树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维 目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高，因此增长率也比较快，年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面，近年来民用产品也有广泛应用，如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃
[摘要] 针对民用航空复合材料成型中使用到的可剥布的定义分类、来源供应、评价方法、控制与选用等做了系统的介绍。分析了各类可剥布的应用与优缺点，重点介绍了用于制备胶接表面的干、湿2种可剥布的评价指标，对民用航空制造企业对于可剥布的选用程序和控制方法做了详细的说明。 关键词: 民用航空复合材料可剥布 [ABSTRACT] This article introduces the definition, classification, supply, evaluation methods, quality control and selection of peel ply in the fabrication process of civil aviation composite. The advantages and disadvantages of the application is analyzed. This paper also introduced the evaluation method and index of both dry and wet peel ply , which are used for the preparation of joint surface. The collection instructions and the quality control methods of peel ply are explained for civil aviation manufacturing en-terprises in detail. Keywords: Civil aviation Composite material Peel ply DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.19.088 复合材料已经成为当今航空、航天、体育、能源、船舶等各领域普遍采用的高性能材料之一。在复合材料成型过程中，可剥布是一种重要的工艺材料，可以用于形成复合材料的胶接表面，也可以用作复合材料热压罐成型的导气层、导胶层等，不同种类的可剥布其性能与评价方法不同。鉴于军事保密和技术水平限制，国内军用航空器制造商选用的复合材料基本都是国产材料，包括预浸料、胶膜和可剥布等；而国内民用航空材料目前依靠进口。国产材料的表观质量和性能稳定性都明显不如进口材料。就可剥布而言，国内可剥布的生产企业较少，且大多侧重于风电、船舶领域，目前还没有类似湿可剥布的产品。本文将就民用航空复合材料成型用的可剥布的定义、分类、供应、评价以及选用做简要的介绍。1?可剥布的定义与分类 1.1 可剥布的定义 在各类文献资料中，对于可剥布的称呼不尽相同，大部分国外的文献将可剥布称为“Peel ply”，也有少部分生产商将表面带有脱模剂的可剥布划分到“Release Fibric”一类。由于将可剥布从成型后的制件表面去除时的状态，国内有些生产商也形象地将其称之为“扒皮布”，也有些文献中将其称为“可去除的保护层”，无论如何称呼，可剥布指的是“为保持制件表面清洁完整，而置于待胶接表面的织物层”[1]。 1.2 可剥布的分类 可剥布分类方法较多，通常可以按照用途、材质或使用温度进行划分。按照用途的不同，可剥布大致可以分为用于胶接前表面处理的和用于表面保护2类；在用于胶接的可剥布中，按照表面是否被树脂浸润，还可以分为干态和湿态。按材质的不同，可剥布可分为聚酯、尼龙和玻璃布3类；而按照使用温度还可以分为低温、中温、高温和超高温4种类型。 （1）按用途分类。 按照用途将可剥布分为2类，第一类用于复合材料胶接表面的胶接前处理，这类可剥布的主要作用是使表面变得粗糙并具有化学活性[2]，增加胶接的强度。目前这类用于胶接的可剥布主要向“干可剥布”和“湿可剥布”2个发展方向。 干可剥布表面不含有其他涂层或杂质，在使用过程中不会对胶接面带来任何污染。相较于湿可剥布，它的优点是无储存期限和温度的限制，质量轻，便于贮存和运输；缺点是在从制件表面移除后会带走表面的一层树脂，容易引起制件表面贫胶，严重时可能引起表面纤维的裸露甚至剥离。目前，国内航空企业主要使用干可剥布。 湿可剥布表面浸润有一层树脂，与干可剥布相比，湿可剥布最大的优点是避免了制件表层树脂的损失，并且可粘结工装，避免滑移。固化后易于剥离，可以节约生产的工时和成本。但此类可剥布使用时必须与制件的基材树脂体系相匹配，因此单一种类的可剥布不具备 民用航空复合材料成型用可剥布评价与选用* Evaluation Methods and Selection of Peel Ply in Fa brication Process of Civil Aviation Composites 上海飞机制造有限公司 王 旭 陈璐圆 陈 萍 顾灵聪 * 企业创新专项科研课题：复合材料成型用工艺材料的评价方法。
欧洲的空中客车（Airbus）系列： 一、空客A310： 主要外形特征： 1、机身短而粗。 2、舱门为三个。 3、主起落架是两排轮子。 4、驾驶舱最边上的那个窗是一个五边形（除了A380外，空中客车的所有飞机驾驶舱最边上的这个窗口都是这个形状）。 5、机尾部分，上部轮廓线较为水平（这也是AB 6、A310与B762的重要区别之一），垂直尾翼的圆弧半径较大（较接近直线）。 二、空客A300-600，俗称AB6： 主要外形特征： 1、样子和A310差不多，但比A310长。 2、舱门为四个。
4、和A310的外形特征3、4、5相同。 三、空客A318，是A320系列机身最短的一种型号： 主要外形特征： 1、机身短而细。 2、舱门为三个。 3、主起落架为一排轮子。 4、驾驶舱最边上的窗为五边形。 5、翼尖有小翼（和310的小翼一样，320系列的都有这种形状的小翼）。 6、第一、二门之间的窗口为6+4+1形式。 四、空客A319： 主要外形特征： 1、机身短而细，但比A318稍长。 2、第一、二门之间的窗口为12+1形式。 3、与A318的外形特征2、3、 4、5相同。 也就是说，A318和A319外形基本一致，唯一的区别就是机身长度及随之而变化的窗口分布。
五、空客A330-200，简称A332： 主要外形特征： 1、机身长而粗。 2、舱门为四个。 3、主起落架为两排轮子。 4、驾驶舱最边上的窗为五边形。 5、机翼很修长，翼尖有小翼。基本上是一个梯形，330及340系列的飞机都有这种形状的小翼，这也是A330与AB6的重要区别之一。 6、机翼与机身连接处有很大一块的机翼盒，这个机翼盒在320系列及340系列均存在，这也是A330与AB6的重要区别之一。 7、机尾部分，上部轮廓线较为水平。其实空客系列的机型均有此特点，这也是与B757、B767甚至B777的重要区别之一。 8、第一、二门之间最多有12个窗口。 六、空客A330-300，简称A333： 主要外形特征： 1、第一、二门之间最多有17个窗口。 2、与A330-200的外形特征1、2、 3、 4、 5、 6、7相同。
复合材料的发展和应用(1) 全球复合材料发展概况 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。 随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨，年产值达1300亿美元以上，若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入，其产值将更为惊人。从全球范围看，世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长，而亚洲的日本则因经济不景气，发展较为缓慢，但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计，20XX年欧洲的复
合材料全球占有率约为32%，年产量约200万吨。与此同时，美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍，达到4%~6%。20XX年，美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关，各国的占有率变化很大。总体而言，亚洲的复合材料仍将继续增长，20XX年的总产量约为145万吨，预计20XX年总产量将达180万吨。 从应用上看，复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。20XX年美国汽车零件的复合材料用量达万吨，欧洲汽车复合材料用量到20XX年估计可达万吨。而在日本，复合材料主要用于住宅建设，如卫浴设备等，此类产品在20XX年的用量达万吨，汽车等领域的用量仅为万吨。不过从全球范围看，汽车工业是复合材料最大的用户，今后发展潜力仍十分巨大，目前还有许多新技术正在开发中。例如，为降低发动机噪声，增加轿车的舒适性，正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板；为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求，发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求，必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时，随着近年来人们对环保问题的日益重视，高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如，