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        中國殲20戰機所用碳纖維復合材料大幅領先美軍F22

        2018/11/10 13:15:34 admin

         6月25日,據國內有關媒體披露,“C919復合材料機翼典型盒段靜力和損傷容限試驗在商飛北京研發中心全部完成,滿足了CCAR-25-R4(等同于美國民機試航標準的我民機試航版本)相關適航條款要求,標志著我國已經掌握滿足國際民機適航要求的大型民機復合材料主承力結構強度驗證能力,為后續復合材料機翼全尺寸盒段靜力和疲勞/損傷容限試驗奠定了堅實基礎?!碧祭w維復合材料具有比強度和比剛度高,力學性能可設計等優點,是大型民用飛機理想的結構材料,可以實現飛機結構減重20%至30%。上世紀80年代研制生產的的美國波音757和波音767客機的復合材料只占總重的4%;隨著燃油成本的節節攀升,復合材料在民用飛機的應用也越來越多。

          上世紀90年代研制生產的波音777和歐洲空客A340的復合材料用量突破10%,上升到11%和14%;到了21世紀初,歐洲空客研制生產的最大民用客機A380,復合材料的比重已達到25%;目前,代表了當今世界民用飛機制造技術最高水平的是21世紀10年代投入使用的波音787和空客A350,其復合材料的用量高達50%和52%??梢哉f,先進復合材料用量占飛機結構總重的多少,在某種程度上已經成為評價該飛機技術先進程度和市場競爭力的重要指標。我國20世紀70年代研制的運十民用客機機身主要材料為鋁、鈦、鋼等金屬材料,其70%的零部件主要采用鋁質材料,鈦、石墨和玻璃纖維也得到了一定應用,但規模很小。隨著運十的下馬,我國所用的民用飛機主要從國外購買,我國民用航空材料的的差距也與國外越拉越大。進入21世紀后,隨著我國自主研制的ARJ21-700支線客機研制成功,大型軍用運輸機運20的成功定型,堅定了我們研制民用大飛機的決心。

          據資料介紹,ARJ21 的鋁合金用量是75%,鈦合金用量是4.8%,復合材料用量是8%。借助這個項目,我國在飛機復合材料的研究和使用前進了一大步,但也只是歐美20世紀80至90年代的水平。C919,是我國繼運10之后自主研制的第二種國產大型客機。2017年5月5日,C919 首架機在上海圓滿完成首飛。據資料披露,C919在復合材料應用上也取得突破性進展,其應用范圍涵蓋方向舵等次承力結構和飛機平尾等主承力結構,主要包括雷達罩、機翼前后緣、活動翼面、翼梢小翼、翼身整流罩、后機身、尾翼等部件。這是國內首次在民用飛機的主承力結構、高溫區、增壓區使用復合材料,對實現機體結構的輕量化效益明顯 。由于碳纖維復合材料的優點是密度低,能幫助飛機減重,缺點是工藝復雜,生產過程不好控制,導致產品質量不穩定,對環境敏感,抗沖擊能力低,對維護和維修要求。

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