复合材料在航空领域的优点、关键材料和长期利益

投稿专栏 • 2022年11月3日 09:01 • 阅读 1816

从木材到金属，机身在上个世纪经历了数次发展。现在，复合材料在这一领域的应用成为焦点，一些最受欢迎的飞机制造商（如空中客车公司）转向使用这些材料。因此，商用飞机工业正在经历一场革命。让我们一起看看复合材料机身如何改变了航空业。

优点

复合材料由两种或多种不同的材料制成，它们一起比单独更坚固。制造商一直在使用复合材料制造更舒适、更省油、更耐用、更轻便的飞机。大约一半的空客 A350 和波音 787 是由复合材料制成的。按重量计算，波音 787 是50% 的复合材料，但 80% 的体积、20% 的铝、15% 的钛、10% 的钢和 5% 的其他材料。由于复合材料占据了结构的大部分，总重量平均减少了 20%。另一个好处是复合结构可以塑造成任何形状。因此，波音公司将 787 的机身制成了多个桶形部件，而不是最终需要连接的几个较小的铝板。

关键材料

如上所述，空中客车公司也是复合材料的拥趸。它特别突出了碳纤维增强塑料（CFRP）的部署。在这里，碳纤维用塑料树脂固定到位，与金属相比，塑料树脂的强度重量比更好，疲劳风险更低。利用这门科学的不仅仅是机身。这些材料可以在整个框架中找到。A350 XWB 的大部分机翼由轻质碳复合材料组成，例如其上盖和下盖。

长期利益

CFRP 部件最初的生产成本高于标准金属部件。但是，它们可以显着节省航空公司在未来维护上的支出。空中客车公司的 A350 需要减少 50% 的结构维护。此外，这架飞机的机身检查门槛为 12 年，而 A380 仅为 8 年。最终，随着机身更坚固、更坚固，重量的减轻有助于航空公司搭载更多乘客，同时减少燃料消耗并飞得更远。