先进复合材料在飞机上的应用及其制造技术发展概述

先进复合材料飞机上的应用及其制造技术发展概述
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摘要:树脂基复合材料广泛应用于航空和航天领域,重量轻、高强度强、可设计性结构、疲劳强度、耐腐蚀性和性价比高。现代复合材料在飞机上的应用导致了飞机设计和航空航天工业的重大变化。复合材料已成为全球航空技术的趋势,现代复合材料在飞机上的应用是航空装备技术重要指标。
关键词:先进复合材料;复合材料自动化制造
材料是提高飞机性能的重要材料的基础,新型材料是飞机重要部件的重要新研究,也是以往研究应用于型号重要组成部分。为下一代飞机的发展奠定基础和实现现代使用指标是关键要素之一。中国下一代战斗机的研制迫切需要使用先进材料,特别是广泛应用的先进复合材料,以获得更高的结构重量。飞机设计的钢、钦、铝要材料是用钢、钦、铝制造的。
一、国内飞机复合材料技术发展现状
国家航空开发复合材料于1983年至1980年间,我国在飞机中使用复合材料达到5%。该应用主要包括天线罩、口盖类、机舱设备、发动机罩等。1990年代和2000年代初,在战斗机
中使用了6%的复合材料。复合材质的应用从向垂尾、方向舵、副翼、水平尾翼(例如歼7和8)。经过几十年的研发,我们的技术水平提高到了最先进的复合材料。复合材料用于多种飞机类型,并逐渐开始在主承力设计中应用复合材料,如研究大型飞机翼盒,过去十年,先进复合技术的使用急剧增加。由于大型飞机已列入国家中长期发展计划,民用飞机最多可使用20%的复合材料(C919)。国内已经组建了一个从设计到制作材料的综合研究和开发小组,各工厂生产一定规模的复合材料制造厂,实现一定的技术积累。大型研究机构和大学也培训了大量专业人员。随着新型飞机的发展,大型企业在制造复合材料方面取得了显着进展。如前所述,航空公司通过研制ARJ21和C919飞机,开发了一个更完整的复合材料制造技术系统,符合飞行标准,为进一步发展奠定了坚实的基础。航空航天工业复合材料中心通过联合活动进一步发展复合材料的开发能力;西飞积极支持大型飞机,T800 C919飞机中央翼试验部件由碳纤维制成,长宽分别为3814和2791毫米。加筋板以10mm的最大厚度,长桁17根,其中“工”、“T”分别为15、2根。测试部分是我国首次采用全数字生产技术开发的铺带、柔性铣切等,此外,我国在初步研究新型飞机时,力求达到国际峰值,更好地利用复合材料。CR929客机将上飞公司与俄罗斯合作,研究复合材料的使用情况,超过50%。其他复合材料在很大程度上成为重要的节点结构,如机身、机翼应用,大大增加了我国现有大型复合材料的生产,也带来了进一步的挑战。
二、先进复合材料制造技术发展趋势
信息是什么1.复合材料中的零件具有先进的集成趋势,制造技术方面具有自动趋势。要在使用复合材料方面取得突破,就需要在船体、机翼等大型组件上使用复合材料,大型钢筋层可提供高承载力、少连接件和轻重量等优点。它已成为飞机主承力设计的主要结构之一。由于传统的手工长桁组装和卡板定位,很难满足壁板生产的高精度(形状和位置精度)要求,延长了生产周期。自动化的制造方法,如自动铺带和铺丝、热隔膜成型和蒙皮-长桁,可以大大缩短大型加筋壁板加工时间。提高制造精度。MTORES制造的外壳由完整的复合材料组成,模块化构建,具有“碳环”框架,采用自动铺带蒙皮,最后采用真空灌注树脂和炉内固定硬度,完全形成框架和蒙皮、机头、身、尾、几乎没有铆钉或其他紧固件,机身重量下降了30%。整个机身制造过程高度自动化,使用干带铺放、真空注胶可节省成本。近年来,我们在应用复合材料制造自动化技术方面取得了进展,机器开发主要自动化核心生产技术,如下料、投影铺贴、NC铣削、超声探伤等。但是,与欧洲的美国相比,自动化程度仍然较低,原因是技术积累薄弱和不足,特别是在复合材料含量较高的领域,例如自动铺放、热隔膜成型、组装仍处于实验研究阶段,尚未在技术上应用。为此,应用自动化制造工艺的工程研究仍是我国复合材料行业必须完成的一项积极任务。为了进一步提高复合材料生产
的自动化程度。
2.复合材料的生产技术成为经济高效的生产方法。复合材料工件的制造成本明显高于传统铝零件的成本。因此,降低生产成本一直是复合材料制造的目标。LCM技术是一种低成本、高性能的制造技术,不同于传统的预浸料/热压罐技术,液体加工时,纤维在室温或高温下保持稳固干燥,大大降低了低温预浸料热压罐的消耗。RTM是一种闭模的成型过程,它是通过同时装配多个核心模块和更复杂的复合材料而产生的。该产品提供比高压阻尼器更高的表面质量和性能。VARI不需要特殊的模具。它利用真空将树脂吸入干燥的纤维预成型体。低制造成本允许通过工艺优化来制造与高打印量相关联的复合车间零件,这也是一种可能的技术。近年来,国内液体成型技术,特别是RTM技术的研究人员积极探索了针刺预制件作为增强材料的使用,并利用分布式注射模型在高层之间产生剪切强度,采用PAM-RTM建模方法分析了多腔盒端RTM建模的一般过程。通过在设计过程中建模生产压力分布和设计时间,并通过实验验证仿真结果,优化设计和渠道方案。尽管RTM技术调查取得了进展,但在应用方面仍然存在差距。
国内复合材料的生产技术虽然已经达到一定的发展潜力,但与国外相比仍存在一定的差距,
缺乏将大部分部件融入自动形状的研发平台,以及技术积累和相关的技术验证平台。虽然一些系统依赖于成本效益高的制造技术,如RTM、VARI和RFI,但实施设计应用程序还需要大量的过程验证和累积核心技术。
空中交友参考文献:
[1]贺微.碳纤维复合材料在大飞机上的应用[J].高科技纤维与应用,2020(6):5-8.
[2]杜福.先进复合材料与航空航天[C]//复合材料技术与应用可持续发展工程科技论坛.2020:1-12.
[3]孙恩.A350的复合材料构件制造[J].航空制造技术,2019,433(13):32-35.
[4]郑贵.复合材料自动化制造技术———自动铺带技术在航空复合材料制造领域的应用[J].航空制造技术,2019(15):38-43.
武经七书直解[5]陈亚莉.航空复合材料自动化技术进展[J].航空科学技术,2021(4):15-16.
[6]林胜.自动铺带机/铺丝机(ATL/AFP)———现代大型飞机制造的关键设备(下)[J].世界制造毛新民
技术与装备市场,2019(6):78-83.

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