06.25 C919今日再次试飞 碳纤维复材剥落现象或解决?

C919今日再次试飞 碳纤维复材剥落现象或解决?

今天,C919又试飞了!前些天外媒指出的“C919在测试中被发现升降舵的碳纤维复材发生剥落现象”事件,也算是告一段落。

C919大型客机是国内首个使用T800级高强碳纤维复合材料的民机型号。相比T300级材料,T800级材料强度、模量更高,韧性更强,具备更好的抗冲击性,C919上受力较大的部件,如后机身和平垂尾等都使用了T800级碳纤维复合材料。

C919今日再次试飞 碳纤维复材剥落现象或解决?

但是在之前试飞测试中,商飞发现C919升降舵的碳纤维复材发生剥落现象。

所以,商飞停飞了C919的飞行测试飞机,在飞行测试计划中花费了大约三个月的时间去改装。尽管如此,集团还是重申了在2020年实现认证的目标。

据两位消息人士透露,商飞已经对试飞的两架原型机进行了尾翼和襟翼的改装。其中一位消息人士说,研究人员对碳纤维增强塑料电梯上的分层现象进行了专门研究。该消息人士补充说,对襟翼的修改与强度有关。另一位消息人士称,燃料箱也在进行改装。

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对前两个原型的改变可能会应用到商飞正在建造的其他四个飞行测试飞机中,修改它们可能会导致更多的飞行测试次数。

C919是由CFM的Leap-1C发动机提供动力,设计为可容纳158名乘客的两级客机。

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C919的原型机间歇性地飞行

2015年11月推出的第一架飞机于2017年5月首次试飞,但在19周内没有再次飞行。中国商飞今年3月表示,“正常的修改工作”导致了飞行暂停。

第二架C919在2017年12月首次试飞。2018年3月进行修改,直至今日重返飞行。中国商飞今年3月表示,已发生23次C919试飞,

第三架C919飞行测试飞机原定于今年试飞;它目前的状况尚不清楚。另外三架预计在2019年起飞。

此次复合材料事件并不是C919第一次遭遇类似问题,而且未来万一还有,也不奇怪。试飞期间遭遇这种级别的问题,在全世界范围内都太正常不过了。商飞当时也都平常心对待,按部就班解决就好,只是不想事情传到社会上以后,引发了一些大惊小怪的反应,可能由于民众对飞机复合材料了解甚少……

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C919大型客机应用的复合材料包括环氧树脂基/酚醛树脂基为基体、碳纤维/玻璃纤维为增强体的树脂基复合材料以及芳纶蜂窝材料。C919大型客机在雷达罩、机翼前后缘、活动翼面、翼梢小翼、翼身整流罩、后机身、尾翼等主承力和次承力结构上使用了复合材料,复合材料结构占全机结构总重的比例达到11.5%。

复合材料最早是应用在军用飞机上,上世纪90年代开始,先进战斗机大量使用树脂基复合材料。国外率先将复合材料应用在战机机身、主翼、尾翼及蒙皮等部位,起到了明显的减重作用,大大提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能,甚至在一些轻型飞机和无人驾驶飞机上,已实现了结构的复合材料化。

然而,与军用飞机更加注重性能优越不同,民用飞机更加注重的是生产的稳定性。适航要求飞机每飞行小时发生一次灾难性事故的概率在10的负九次方以内,这个要求分解到材料上,就要求供应商保证生产出来的材料在大概率上保证能够达到平均性能。

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材料的平均性能需要以足够的材料试验为依据。C919应用的复合材料按照国际通行的“积木式”(BBA)方法开展试验验证,以获取材料的静力性能、各项异性、疲劳性能、断裂韧性、疲劳裂纹扩展性能等一系列性能指标,建立材料规范体系和设计许用值体系。

复合材料零件生产对操作人员、操作工艺、操作环境等有着十分严格的要求,不同的人按照同样的工艺生产出来的零件性能可能会有较大差异,这对民机复合材料结构零部件生产的质量控制而言是个巨大挑战。另外,国内复合材料生产自动化程度还不高,国外一些先进的设备,如自动铺带机和自动铺丝机等对我国禁运,这也是我们不得不面对的困境。不过,未来可期。


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