複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

2)國內

運-10(Y-10)是由上海飛機制造廠研製的四發動機噴氣式運輸機,是中國首次自行研製、自行製造的大型噴氣式客機,基於當時的工業基礎和條件,運-10基本沒有采用複合材料件。

複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖14運-10(Y-10)

中國商用飛機有限責任公司研製的雙發動機支線客機ARJ21翔鳳客機,翼梢及次要結構件使用國產碳纖維減重。

複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖15 ARJ21翔鳳客機

C919是中國自主設計的第二款國產大型客機。該機機翼,水平尾翼,中央翼盒使用了複合材料結構件。

複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖16 C919

下面幾張圖是波音公司在中國的轉包情況:

複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖17 波音737中國轉包情況


複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖18 波音747中國轉包情況


複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖19 波音787中國轉包情況

哈飛公司向空客集團成員和/或空客指定的供應商提交及交付空客A350及空客A320系列複合材料飛機零部件;參與現在或將來空客飛機項目的研究、開發、工業化及批量生產;為空客所指定的第三方製造、銷售、經銷和配送複合材料飛機零部件。公司與空客及其一級供應商簽訂了7個工作包合同,包括A320升降舵、方向舵、平尾梁和A350升降舵、方向舵、機腹整流罩、勤務艙門等。

複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖20 哈飛公司A320升降舵首件交付儀式現場(圖片來自互聯網)


複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖21 哈飛公司A320升降舵首件交付儀式現場(圖片來自互聯網)

西飛為空客生產A320飛機的整個機翼,成為一級供應商。

複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖22 中航西飛生產的首對空客A320機翼被裝配在機身上

在國內,民機可以採用國際採購的方式來彌補技術上的差距,如飛機發動機、部分機載設備、零部件和材料都可以採用這種方式。但是民機制造中仍有許多東西是用錢買不來的,如飛機的總體設計能力,尤其是集成能力得靠經驗上的累積。又如電傳操作,這是核心技術,空客在這個方面已比較成熟,波音777也採用了電傳操作技術,其中有些還是光傳技術,這種技術人家是不會賣給我們的,只有靠自己研發。

近年來國內眾多單位也逐漸開展了輕型運動飛機的研製工作,取得了一定的成果。2011年9沈飛公司與美國賽斯納飛機公司簽署合作協議,研製生產的我國第一架以鋁合金機體為主的塞斯納162輕型運動飛機,併成功首飛。

2012年南昌航空大學和珠海強恩玻璃鋼製品有限公司聯合研製的"紅嘴歐"運動飛機,飛機結構採用碳纖維、玻璃纖維、環氧樹脂、夾芯材料等製造成型,機身機翼等主體結構使用碳纖維複合材料,部分隔板為玻璃纖維複合材料。局部採用夾芯結構,外面蒙上碳纖維增強環氧樹脂基複合材料錶板,飛機結構90%為複合材料,使得飛機重量輕,強度好。

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圖23紅嘴鷗 Black Headed Gull

波東風飛機有限公司自主研製了DF2型複合材料雙座輕型運動飛機(如圖24所示),於2008年7月進行了試飛。DF2型飛機主要承力結構均採用碳纖維材料,設計起點比較高,但仍然需要進一步的完善。

複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖24 國產DF2全複合材料輕型運動飛機

2013年6月由瀋陽航空航天大學自主研製的電動雙座輕型運動飛機在瀋陽法庫財湖機場成功首飛。這款新型清潔能源飛機以鋰電池為能源,運用全碳纖維複合材料結構機體,與傳統油動飛機相比,具有造價低廉、節能環保、安全實用的特點。遼寧太平洋航空工業有限公司引進美國設計的KIS-2,KIS-4均為複合材料的2座和4座輕型飛機,其結構以玻璃鋼為主,局部如機翼大梁,平尾等處就用了碳纖維複合材料。

複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖25 藍鷹AD200飛機

目前,複合材料夾層結構在輕型飛機上應用最為廣泛。夾層結構通常是用比較薄的板材作面板,比較厚的密度小的材料作芯子膠接而成,如蜂窩夾層結構或泡沫夾層結構。

國內軍機複合材料使用情況如下圖所示:

複合材料在航空航天領域的應用(第二部分)

圖26 國內軍機複合材料使用情況

(未完待續)


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