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飞机用复合材料的功与过

发布:hnhyfhclayqf 浏览:1052次

飞机上使用了哪些复合材料?一般来说,飞机用复合材料包括玻璃纤维、碳纤维和纤维增强基质体系,或这些材料中的任意组合。
  根据美国联邦航空管理局(FAA)的报告,第二次世界大战后,复合材料开始发展。随着多年来的发展,复合材料已变得更受欢迎,现在被用于许多不同类型的飞机和滑翔机。2005年,美国飞机结构中大约含有35%的复合材料。现在的飞机结构通常包含50%至70%的复合材料。
  由于复合材料具有许多优点,所以它经常被用于航空领域中。波音公司在2012年推出了新的787 Dreamliner,这款飞机含有50%的复合材料。在2013年推出的A350-XWB也由至少50%的复合材料制成。现在的新飞机几乎全部将一些复合材料融入到他们的设计中。
  优点
  大多数时候,在飞行器结构上使用复合材料会减少自重。纤维增强复合材料体系比大多数飞机中的传统铝强度高,并且它们能提供光滑的表面并提高燃油效率。
  复合材料不会像其他类型的结构材料一样易被腐蚀。它们不会由于金属疲劳而破裂,并且在结构挠曲环境中能够保持良好。复合材料的寿命比铝长,这意味着更低的维护和维修成本。
  有人称,复合材料的使用会对航空构成安全风险,并且列出了一些缺点。
  缺点
  复合材料不容易断裂,但是由此带来的问题是很难判断内部结构是否已被损坏。相比之下,铝易弯曲,易于检测结构损坏;对于相同程度的损伤,复合材料的更难以检测。当复合表面损坏时,修复可能也更困难。
  使用复合材料的飞机应该注意避免火灾,因为其中使用的树脂在低至150的温度下就会变弱。复合材料燃烧会释放有毒的烟雾和微粒子。高于300的温度可能导致其结构损坏。
  最后,复合材料比较昂贵,但是通常后期较低的维护成本会抵消其高初始成本。

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