重量、成本的削减促进了复合材料工作

自从人们对复合材料在飞行器中的设计、应用开始重视以来,复合材料在近二十年的时间里一直是航宇结构方面唯一的最引人注目的发展项目。原则上复合材料有可能平均节省重量和降低成本各25%——这两方面它们都正在实现中。节省重量和降低成本仍是进一步发展这些材料的主要促进因素。从研究、发展到静力试验和最终通过飞行试验的稳步前进,复合材料正在不断证明:它们确能用于航宇飞行器的第三位的、     

节约吸引着材料研究人员

减轻和降低飞机、导弹、宇宙飞行器结构重量和成本是一种吸引力,它推动着波音公司的材料研究、发展和应用计划。该计划包括从熟悉的全属到先进的复合材料在全属和非全属材料两方面齐头并进地开展研究的目的是在于保证公司能够吸取和应用两方面成果:即铝、钢和钛等常用材料的逐步提高以及石墨—环氧复合材料等新材料研究工作所孕育着的根本变革。     

高温无机涂料的研制、应用和发展方向

本文所叙述的高温无机涂料主要指由高温无机胶凝材料和各种填料组成的涂料。为了研制上述涂料,对涂料的固化性能、耐热性能和抗热震性能等方面进行了试验研究工作。本文对部份研究工作结果进行了介绍。无机涂料的发展方向即是对涂料发扬优点,克服缺点的方向。其途径为:(1)用纤维材料或其他更有效的形式(例三向织物)对涂料进行增强;(2)在施工工艺上采用合理的化整为零的装配式工艺;(3)适当的引入有机物质对改进涂料的脆性,提高绝热,降低重量是有好处的;(4)必须了解涂料宏观性能和微观结构之间的关系,以便研制出各种适合新的使用条件的涂料。在国外大量研究装配式涂料在航天飞机上的应用。装配式工艺可以使涂料得到进一步的扩大使用。     

自增强聚合物将给飞机带来好处

自从纤维增强复合材料问世以来,在塑料领域内最重要的成就之一,便是自增强聚合物,它不仅有足够的用于航宇结构方面的强度,而且不需要纤维或其他增强剂。目前,在航空工业界正进行着的聚合物的研究工作,其目的多半在于改善树脂的性能和可加工性,以便用作高温构件复合材料的基体材料。其次,还开展着粘合剂、透明层间材料以及低温密封和密封弹性体材料的研究。     

新型抗静电底漆研制及其在直升机减重中的应用

简要回顾了直升机用新型抗静电底漆的主要研制内容,详细阐述了工程应用过程中所开展的涂料喷涂工艺、涂层性能测试,减重和成本分析等应用研究工作。工程实践结果表明,该新型抗静电底漆在直升机上应用取得了预期减重效果,有效减轻了结构重量,简化了工艺并节约了成本。     

程耿东 著名工程力学、计算力学专家

<正>请谈一下你研究工作的主要方向和近期的研究重点。程耿东:我的主要研究工作是结构分析和结构优化,特别是结构拓扑优化。近期的研究集中在材料和结构的轻量化设计理论和方法。结构的轻量化设计对于降低产品生产和使用成本、减少长期服役能耗、提高产品性能都具有重要的意义,随着能源与资源的短缺及竞争的加剧,轻量化设计将受到更多的关注。对于航空结构,轻量化则是永恒的主题。     

火箭喷管铌合金及其涂层

一、前言目前,难熔金属在航宇工程上获得日益广泛的应用,它们在制造液体和固体火箭发动机推力室及喷管延伸段上显然占有重要地位,而为武器生产和航天事业所确认。宇航应用对制造火箭喷管的材料提出了特殊的要求。火箭和推力室喷管工作温度高,     

国外航天领域用特殊材料概况

本文简述了目前国外航天领域所用特殊的金属材料、结构复合材料防热材料、密封材料和功能材料等的应用情况。这些特殊性能的新材料使航天飞行器的重量减轻,工作性能提高,有效载荷增加,发射成本降低。     

可靠性设计和材料研究

本文简要介绍了机械产品可靠性设计的基本概念,针对可靠性设计对材料研制的基本要求,指出了材料强度统计学研究对提高材料可靠性的重要意义,并对文献上报道的有关研究工作的某些结果,作了概括性介绍。     

未来航空材料和结构的变化

未来的航空结构要求将使原设备制造商和材料供应商之间在设计、制造、测试和验证方面的联系更为紧密 ,将需要一种通用的结构设计语言 ,使材料制造和结构性能之间更好地结合。企业大多数采取改变设计和制造的方法来减少成本 ,提高安全和可靠性 ,延长检修间隔时间并增加运营效率。因此 ,结构对材料的要求更高 ,需要采用新的设计方法和新的分析工具、新的制造技术以及新的连接与装配技术。如空中客车Ａ380后翼梁是由美国铝合金公司提供的一种新的Ｃ80Ａ轻合金制造的 ,采用这种合金不仅减轻了重量而且提高了强度 ,该翼梁是迄今为止制造的最大一…     

基于相关分析的航空透明件弹性常数超声测定

航空透明件属于关键部件,主要包括飞机风挡、座舱盖和窗玻璃等,要求有足够的结构强度和长的使用寿命。由于现代飞机性能不断提高,对透明材料的性能也提出更高要求。材料常数的测定对于研究新材料、合理使用现有的材料、改善材料性能、检测缺陷与应力状态以及预估其使用...     

结构及发动机用材料技术的发展

介绍英国BAE系统及罗-罗公司在材料技术上与大学合作开发的一些经验总结. 在飞机设计与生产中有许多需要是相互矛盾的,必须加以平衡,例如重量、成本以及制造方式等. 在过去20年中,出现了日益有效及可靠的电子系统,它支撑并提升了航空材料的设计、开发、生产及使用性能.这种系统的出现使材料取得重要进展,而这些进展曾经被看作是纯系幻想.     

A3XX代表了全新的航空技术

Ａ３ＸＸ是空中客车公司针对２１世纪推出的有史以来最大、最宽敞、最先进的民用飞机，每次可载运乘客５５０～６５０人，最大起飞重量 ５４０～ ５８０吨。 尽管Ａ３ＸＸ飞机尺寸巨大，但它所运用的许多创新技术将保证极大地减轻飞机重量，显著加强气动性能。更好的气动性能以及更轻的机体重量将降低对发动机的要求，并减少油耗，减少废气排放并降低运营成本。 预计飞机中４０％的结构和组件将由最新一代的碳复合材料以及先进的金属材料制成，并将是首次采用碳纤维中央翼盒的机型，它比最先进的铝合金材料还要轻１．５吨。在尾翼翼盒、方向…     

浅谈复合材料整体成形技术

研究复合材料整体成形技术的意义是在满足结构总体性能要求的前提下,通过减少零件和紧固件数量减轻结构重量,降低成本,特别是降低制造成本     

A380：21世纪的飞行技术

作为21世纪的旗舰飞机,A380不仅是有史以来人类制造的最宽敞的民用飞机,而且也是最先进的机型--它 代表 着 可 以 用 于 发 展 所 有 未 来 商用 飞 机项目的独一无二的技术平台。材料由于A380引入的多项革新技术,使得飞机尽管空间巨大,但仍可节省可观的飞机重量。试验显示,飞机的空气动力性能有明显提高。更优异的空气动力性能和更轻的机身重量降低了对放置发动机的要求,并转化为更低的油耗,更少的废气排放和更低的运营成本。例如,基于在现有产品上使用所获得的出色使用经验,空客在A380上扩大了碳纤维增强塑料(CFRP)的使用。A380将是第…     

浅述钛基合金制备、成形和加工过程中的晶粒细化方法

钛基合金具有优良的力学性能、物理性能和化学性能,应用越来越广泛.充分挖掘钛基合金的使用潜力成为当前材料领域研究的热点,其中晶粒细化获得细小均匀的晶粒组织是提高综合性能的重要手段之一.研究表明,晶粒细化可以提高钛基合金的强度、塑性、冲击韧性、超塑性、耐腐蚀能力、疲劳性能以及改善加工性能等[1-4].     

涡轮发动机用陶瓷基复合材料涡轮转子研究进展（两机专刊）

高性能飞行器对涡轮发动机性能需求不断提升,对涡轮转子的耐温性和轻质化提出了苛刻要求。而目前高温合金涡轮转子性能逼近材料极限,难以满足未来涡轮发动机大幅减重提温的需求,先进陶瓷基复合材料（CMCs）涡轮转子成为必然趋势。本文介绍了涡轮转子用CMCs复合材料的设计、制备、加工、检测,以及各国在CMCs涡轮转子研制方面的进展,研究表明CMCs涡轮转子在液体火箭发动机、先进航空发动机领域具有巨大优势和应用潜力。当前连续纤维增强CMCs复合材料涡轮转子的耐温性能、抗冲击性能已初步得到验证,而材料强度和韧性不足是制约CMCs在航空发动机涡轮转子上应用的主要因素,发展高强度、高韧性涡轮转子用CMCs材料成为当前研究热点和未来必然趋势。     

清油的工作粘度和堵漏效果

对气密性有要求的铝、镁合金铸件,需进行浸润处理,籍以提高铸件的密封性能,因此,浸润处理是铸件生产的重要工序。而浸润效果又决定于浸润剂的堵漏性能、工艺规范和铸件缺陷性质等。目前用于铝、镁合金的堵漏材料,主要有101/19清漆和Y00—1清油两种,由于101/19清漆浸润效果较差,已逐步被Y00—1清油所代替。     

杀伤能力、出动率和成本

以系统和部件选择为目的的战斗机设计管理,如果以效率成本的角度加以考察,就会得到另外的视角和观点。"性能如何"以及"成本如何"是通过以下基本量加以量度的:1能力、可靠性和保障性;2飞机的全寿命成本。应在兼顾成本2的前提下考虑作战效能1。开发、采购、使用和保障费用的支出是提高作战能力和成本效益的动因。战斗机的设计是由构建者、分析者、制造者以及使用者协商而成的。最初的设计主要考虑的是性能,兼顾发展和灵活性想定动力装置、武器和航电,然后要进行"三审",从经济性上做出一些考量。     

美国联合攻击战斗机综合子系统技术验证

美国联合攻击战斗机综合子系统技术验证项目是极其成功的全行业5年项目计划。在该项目计划的实施过程中，为了提高联合攻击战斗机的竞争力，武器系统的承包商和供应商以及他们的竞争对手一起进行研究工作，共同完成技术改造的重大课题项目，使技术日趋成熟，同时又减少了战术飞机综合子系统和机载设备功能革命性子系统概念的技术风险，使主要系统数量从13个减少到5个。这样综合的结果，使这些子系统的体积、重量和成本显著减小，又不影响飞机的性能和安全性。文章主要讲述了维持这支工业队伍在完成该项5年计划过程中所采用的一些主要的管理方式以及实施的方法和策略，并对这些方法和策略进行了总结和说明。