二十一世纪的航空技术(10)——材料与结构(下)

亚音速运输机的关键技术在材料与结构方面适用于商业运输机的技术进步,大部分可以转用于其他业音速飞机。 机体 纤维增强聚合物基复合材料具有降低结构重量比与成本的巨大潜力。在商业运输机的主要结构上大量使用比例复合材料,仍然有三个令人担心的重要问题。生产成本高、耐久性、维修性和修理方面还有许多不确定的问题,生产需要大量的基建投资。为获得具有竞争能力的复合材料机体,减少零件数目和便于自动化生产的结构概念至关重要。采用复合材料,不论     

国外航空结构材料发展概况——先进复合材料(Ⅱ)

国外航空结构材料发展概况——先进复合材料（Ⅱ）中国航空信息中心张和善３金属基复合材料（ＭＭＣ）ＭＭＣ的比强度和比模量、耐温性和高温结构稳定性都优于传统金属材料,特别适合于制造超高音速运输飞机和航空航天飞机的蒙皮以及航空发动机工作温度为６５０～１０００...     

民用飞机结构的面向可制造性设计

优秀的飞机结构设计是民用飞机取得商业成功的必备条件，需要通过结构的可制造性设计来实现。面向可制造性设计可以大幅度降低民用飞机结构的成本、提高质量和可靠性，并缩短研发周期。越早启动面向可制造性设计收益就越大，在设计初始阶段就考虑可制造性，可以降低在制造阶段进行大量修改的时间和费用。飞机结构设计在满足功能和强度性能设计要求的情况下，还要考虑其他几个可制造性关键因素：简单的设计、材料的选择、合适的公差、灵活的备选制造方案以及技术数据的清晰和简洁。零件可制造性设计中材料和工艺的最佳组合可以通过一个程序性的方法对设计目标的三个方面进行权衡分析来获得。还提供了可制造性检查单，可以用来对零件和装配设计的可制造性进行评估。     

数字化COE模式的研究及在航空发动机叶片中的应用

如果说航空发动机是飞机的心脏，那么叶片就是发动机心脏中的关键组成部分。叶片是航空发动机中非常关键的一类典型零件，具有种类多、数量大、形面复杂、几何精度要求高等特点。在航空发动机零件中，叶片是寿命较短的零件，因此发动机叶片的制造品质直接影响到发动机性能与寿命。在现代战争条件下，对于航空发动机的零部件制造效率和制造质量提出较高要求，其中叶片作为发动机中数量最大的一类零件，其制造效率直接影响发动机整体制造效率，而叶片的制造品质直接影响到发动机性能与寿命。对叶片加工采用数字化技术，已成为当今世界发动机叶片制造手段的潮流与方向[1-5]。     

喷射成形大型航宇合金零件

喷射成形技术正在很快成为制造飞机发动机镍铝超级合金零件的一种最具成本 -效益的可靠方法。这种技术采用很细的金属合金雾滴制造零件 ,在许多情况下用这种方法制造的零件比传统方法制造的零件更坚固 ,更有韧性。在加工时采用氩气或氮气使金属呈雾状 ,形成液滴 (10～ 50 0 μｍ) ,然后通过锥形喷流沉积在预成形件的表面。添加陶瓷颗粒 (5～ 15μｍ碳化硅 )转换合金涂层以形成金属基复合材料。该工艺特别适于制造发动机环和外壳等零件 ,在某些情况下比传统制造方法降低生产成本 30 %。随着飞机发动机体积增大 ,通过传统方法制造令人满意的、…     

21世纪航空制造技术将发生质的飞跃——谈高推重比发动机的关键制造技术(下)

静止件制造技术 大型整体构件超薄壁厚精密铸造精密铸造技术对减轻高推重比发动机结构重量和降低制造成本起着极其重要的作用。用精密铸件取代由多个零件组成的组件可以减少零件/连接件数量,节省工时,减轻结构重量。为了提高推重比,高性能发动机的燃气发生器扩压器是采用低密度轻质高温材料γ—Ti3Al合金精密铸造而成的。     

邰清安 发动机模锻技术专家

<正>航空发动机是飞机的核心部件,也是飞机唯一的动力来源。在先进航空发动机的研制中,锻造技术发挥着怎样的作用?邰清安:锻造技术作为一种传统的制造技术在航空工业领域发挥着重要的作用,至今仍是一种不可替代的加工方法。锻造成形技术不但可以节材、节能,缩短产品制造周期,降低生产成本,而且可以使金属流线沿零件轮廓合理分布,获得更好的材料组织结构与性能,从而可以减轻制     

二十一世纪的航空技术(7)——推进技术(上)

推进技术对改进商用飞机的巡航经济性和对环境的影响有独特的作用。前三代燃气涡轮发动机中采用了提高涡轮进口温度,增大压气机压比、增加涵道比、改进风扇和短舱性能、降低噪声和污染并增强可靠性的技术措施而成为世界商用飞机市场的主宰。由于发动机/飞机一体化技术的进展,新发动机技术的发展将持续到下一个10年至20年,这样,到20O5～2015年间将有超级推进系统投入使用。 这些成就的获得取决于继续发展改进的、新的材料加工技术的发展、叶轮机技术和燃烧技术的进展,以及计算流体力学(CFD)在发动机设计方法     

埃马克数控精密电解(PECM)——航空发动机创新制造技术不可或缺的一部分

<正>优质高效与低成本的加工方法是世界各航太制造强国追求的目标,特别是对于难加工材料以及复杂的结构,加工方法的选择更成为了实现设计目标的保障。相比传统机械切削工艺以及电火花加工的工艺本身局限性,如所加工工件的切削残余应力变形问题,加工中产生的温度对材料的微观结构造成负面影响且刀具费用高。埃马克推出的多轴联动数控精密电解机床已被航空发动机制造商针对高温合金、钛合金、钛铝合金的发动机主要部件加工采用,诸如整体叶盘Blisk等复杂3D曲面工件加工提供了最佳工艺解决方案。既     

电子束焊接在航空发动机制造中的应用

在航空制造业中,电子束焊接技术的应用,大大提高了飞机发动机的制造水平,使发动机中的许多减重设计及异种材料的焊接成为现实,大大提高了发动机的性能和制造水平,同时为许多整体加工难以实现的零件制造提供了一种加工途径。     

航空材料与制造发展纵横谈

100年来,航空材料及其相关的制造技术始终是保证飞机由低级向高级发展的基础。从木材-铝-复合材料的发展过程可以看到,航空材料对机体的影响、高温材料对发动机热段的作用以及隐身材料和结构与军机的关系,无一不体现着它的重要性。可以说,无论多么先进的设计思想,没有适合的材料及工艺就难以变成现实     

基于回弹补偿的零件成形模具设计技术:过程、现状与实例

<正>面向精确成形的零件成形模具设计的关键在于型面回弹补偿,而型面回弹补偿技术的难点源于零件外形面为不连续的双曲面,变形方向不唯一,结构要素之间相互影响以及铝锂合金等新型轻质材料逐渐应用。零件制造的本质是使设计的几何尺寸通过机床设备和工艺装备准确地传递到实物工件上。钣金零件是飞机的主要结构件,构成飞机的气动外形和骨架,其制造的尺寸传递经     

大飞机系列论坛 大飞机关键制造技术

随着现代飞机和发动机进一步向结构整体化、零件大型化方向发展,数字化设计制造技术成为提升航空科技工业的重大关键制造技术,飞机零部件的机械加工正朝着高效数控加工方向发展,飞机结构装配越来越多地利用柔性工装系统……     

航空材料高速高效加工方法

高速高效加工是航空制造领域的重要发展方向,已广泛应用于飞机与航空发动机等复杂整体结构零件的加工,显著提高了生产效率、降低了生产成本。主要阐述了典型航空材料的高速高效加工方法及航空产品加工应用实例,同时指出了高速高效加工技术未来的发展方向。     

现代商用飞机发动机的特点及新技术

发动机设计中重点考虑用户费用航空公司在决定采购哪种发动机时，非常注重发动机用户费用，在采购后，发动机用户费用的重要性甚至超过了性能。用户费用包括：早期的采购费用、使用与维修费用、燃油费用和环保费用等。发动机制造商必须使用户费用尽可能低，并且应在发动机设计过程中进行研究和加以解决。对发动机用户费用影响最大的是采购费用和维修费用。采购费用促使发动机设计师尽可能使发动机结构简单、强度高、零部件少、控制简便、仔细选择材料，这些也有助于大大降低维修费用。降低用户费用是发动机制造商在市场竞争中获得更多订单的…     

30CrMnSiA钢制轮轴的喷熔工艺

30CrMnSiA钢具有较好的机械性能,常用于制造飞机的承力构件,如起落架外筒、轮轴、作动筒和螺栓、连杆、发动机架等重要零件。这些零件要求用具有机械性能比较好的材料制造,一般选用调质钢。在长期工作状态下,许多零件会发生磨损现象,严重地影响航     

基于知识模型的飞机复合材料构件设计知识库系统

随着复合材料在飞机上用量的日益增多,复合材料构件的设计制造成为飞机设计制造过程中最重要的环节之一.材料成形和构件成形同时完成的特点决定了复合材料在设计制造方面与金属材料相比具有独特性和复杂性,需同时兼顾材料选择、铺层设计以及制造工艺对设计的影响等.     

复合材料构件数字化设计制造解决方案

随着复合材料在飞机上用量的日益增加,其重要性也越来越突出.复合材料零件成型与材料成型独特的工艺特点,决定了其在设计制造方面与金属零件有很大差异,而且更加复杂.     

航空发动机用新型高温钛合金研究进展

TiAl和SiCf/Ti复合材料将是新一代高推重比航空发动机用的两种关键结构材料。国外已完成材料研制、应用研究与零部件试验考核等大量研究工作,将很快在下一代新型航空发动机上获得应用。我国目前在TiAl合金工程化应用研究、典型零件研制与考核试验等方面与国外尚存在较大差距。而SiCf/Ti复合材料刚刚进入应用研究阶段,SiCf/Ti复合材料零件设计与制造经验欠缺。     

复合材料主承力构件后压力框制造技术研究

先进复合材料的使用量已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志,并且是提高飞机性能和市场竞争力的重要手段。国产民用大飞机复合材料后压力框零件作为后机身部段重要的工艺分离面,零件采用泡沫填充的Ω形加强筋与已固化蒙皮共胶结的全新材料和结构一体化成形。零件制造精度要求高、制造难度大,无论是设计还是制造均属国内首次。该项目研制具有一定的挑战性,研究以零件制造为牵引,详细介绍了零件结构选型、制造工艺流程、制造技术方案、数字化柔性加持铣切技术、检测技术以及适航审定等内容。期望通过对后压力框零件制造全过程中产生的问题与解决措施的详细描述,对民用飞机复合材料零件,特别是大型主承力构件的制造与适航审定等方面提供参考。