飞行器复合材料结构设计、制造与分析技术的发展

近40年来,先进复合材料在飞机结构上的应用不断发展,先进复合材料结构的研制成功和扩大应用,需要设计、材料和制造各方面的协同努力,可以用"设计是主导、材料是基础、制造是关键"来描述三者的作用和相互关系.开发复合材料设计、材料、工艺新技术已成为新一代飞机研制中的一项关键技术.     

复合材料自动下料优化排样方法

近年来,高性能复合材料在航空领域的应用越来越广泛,飞机结构复合材料的用量已成为衡量飞机先进性的一项重要指标[1].高性能连续纤维复合材料能够生产更轻、性能更好的产品,但是复合材料较高的材料成本、复杂的设计和制造过程在很大程度上制约了复合材料的更大规模的应用,因此低成本复合材料设计制造一体化技术已经成为世界通用飞机制造商必须要面对和解决的问题之一.     

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.     

自动铺带技术在某型机壁板中的应用研究

随着航空产业的不断发展,先进复合材料凭借其出色的减重性能和高度的可设计性,逐渐成为未来航空器的主要材料。复合材料的用量和应用部位已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志之一。论述了当前复合材料构件纤维自动铺放技术制造现状及发展前景,并介绍了复合材料构件自动铺带技术在新舟700飞机壁板零件上的应用情况。     

高性能热塑性复合材料在大型客机结构件上的应用

先进复合材料已经成为大型客机的首选结构材料,其用量占机体重量的百分比更是成为衡量民机先进性的一项重要指标[1-2].目前,波音公司最先进的飞机波音787上复合材料用量占结构总重量的50％;而空客公司A350飞机上的复合材料用量也由原先的37％增加到现在的53％.尽管两大飞机制造公司对复合材料在飞机结构减重方面取得的效果表示满意,但仍对选择金属还是复合材料存在强烈抗争,对复材在飞机上用量的进一步扩大持谨慎的态度,原因是目前飞机结构上广泛使用的复合材料主要是热固性树脂基复合材料,其材料制造成本较高,且制造过程使用的预浸料/热压罐技术也非常昂贵.     

欧美推进航空复合材料高速制造技术开发

<正>2023年3月17日,美国航空航天局（NASA）宣布,已向14个研究团队提供了总金额5000万美元的合同,开展高速率复合材料飞机制造技术研发,攻关高生产效率的飞机复合材料结构先进制造工艺。综合美国与欧洲近期航空领域复合材料制造技术发展情况,高速、低成本制造技术已成为核心关切。     

民用飞机复合材料结构制造工艺变化的等效性验证

高性能复合材料已经大量应用于民用运输飞机结构,并以飞机主制造商协同供应商的方式进行复合材料飞机结构的制造。介绍了航空器适航审定对复合材料结构制造的适航要求,引出了复合材料结构制造工艺变化的等效性验证方法。目前,复合材料结构制造工艺变化的等效性验证是通过所制造复合材料物理的、化学和基本力学的性能试验,并对试验结果进行统计分析来实现的。最后提供了等效性验证的接受准则。所述内容,对国内民用飞机复合材料结构在不同供应商处制造以及制造过程中工艺变化如何满足航空器适航审定要求提供借鉴;对其它行业复合材料结构制造的质量控制也有借鉴意义。     

复合材料制造技术现状及在飞机制造业中的应用

雷神飞机公司和波音公司研制的机身壳体部件所采用的先进复合材料自动化制造技术,已成为国际飞机制造厂商占领世界航空市场的战略性选择.在回顾我国复合材料制造技术发展历程的基础上,对该技术在飞机制造业中的应用与发展进行了分析和探讨.     

大型飞机结构复合材料相关技术基础

国内飞机环氧树脂基复合材料在30多年的发展历程中,在材料、设计、制造、检测等工程链方面积累的工程应用经验和所形成的标准规范,可为大型飞机复合材料结构应用的扩大提供有益的借鉴。     

民用飞机复合材料结构维修大纲的制定

复合材料正逐渐成为当今民用飞机的主要结构材料,大大降低飞机的结构重量,提高了飞机性能。本文介绍了运用MSG-3分析方法制定飞机复合材料结构维修大纲的过程,其中主要阐述了复合材料环境损伤（ED）评级过程中所考虑的因素以及民用飞机复合材料结构检查方式和方法的确定。     

一代材料技术，一代大型飞机

 介绍了用于大型飞机的新材料的发展现状和趋势。当前,欧美大型飞机机体的材料结构正从以铝合金为主过渡至以复合材料为主,50%复合材料用量是未来飞机的起点。新一代大型飞机的材料技术特色首先是复合材料和钛合金用量创历史新高,以大幅度减轻飞机结构重量和降低燃油消耗;其次反映于一些具有新意的材料技术的成功推出,其中包括复合材料整体机身段、全钛发动机挂架、纤维金属层板、第3代铝锂合金、新型高强铝合金7085、新型高强高韧钛合金Ti-55531等。最后,对中国刚立项研制的大型飞机的选材原则提出了建议。     

复合材料低成本制造技术调查报告

复合材料技术作为大飞机关键制造技术之一,已经在航空航天、国防等领域得到了前所未有的发展.大飞机项目的正式启动以及复合材料在各机型中的大量使用为复合材料技术的发展注入了强大的活力,而复合材料的高成本成为限制其扩大应用与发展的主要因素之一,一些国家纷纷制定了低成本复合材料计划,使复合材料低成本化成为复合材料技术发展研究的核心问题.     

复合材料自动化制造技术

<正>在航空领域,复合材料的应用已从最初的次承力结构大幅扩展到机翼、机身等主承力结构,其用量和减重效果已成为衡量飞机先进性的重要标志。随着复合材料在航空工业领域应用的增长,其自动化制造的大规模实施是促进复合材料产品降低成本和广泛应用的必然选择。     

欧美加强民用航空复合材料技术开发

进入21世纪以来,复合材料在新型商用飞机上的用量大幅增加,先进复合材料及其制造技术已成为减轻飞机重量,提高军、民用飞机性能与经济性的重要措施之一。这一局面的出现得益于欧美长期坚持复合材料技术发展计划和扎实的基础研究。     

航空先进制造技术发展趋势

现代飞机和发动机进一步朝结构整体化、零件大型化方向发展.航空制造技术发展有以下趋势:数字化制造技术成为提升航空科技工业的重大关键制造技术;机械加工朝着高效数控加工方向发展;轻金属构件制造技术朝着制造大型化、整体化结构方向发展;复合材料整体结构制造技术迅速发展;冷却结构等新结构制造技术得到迅速发展;高能束流加工、特种焊接技术得到广泛应用;飞机结构装配技术朝着柔性化方向发展;先进无损检测技术朝着可视化、非接触式快速检测方向发展.     

树脂基碳纤维复合材料成型工艺现状及发展方向

现代飞机复合材料构件制造技术正向着以共固化/共胶接为核心的大型整体复合材料结构件为对象,以低成本为目的,以自动化和数字化制造技术相结合为手段的方向发展。     

我国航空复合材料技术发展展望

概述了中国航空先进复合材料技术的现状和未来发展。现已形成一支从事复合材料构件材料、分析、制造、检测、维修等的科研与生产队伍。树脂基复合材料已用于飞机次承力结构，今后将进一步提高树脂基复合材料技术和应用水平，使复合材料在飞机结构重量中占较大的比例，并获得更好的减重效率。     

计算机与复合材料构件制造过程的模式转变

计算机技术是现代飞机设计/制造的最重要支柱之一.现代飞机生产全面采用数字文件取代图纸和样板等传统手段对产品进行定义,并力求对产品制造过程的各类影响因素进行数字化描述和规范.随着复合材料在飞机上用量的逐年上升,复合材料构件制造已成为飞机生产过程中最重要的环节之一.     

世界航空制造产业链中的“中国制造”和“中国创造”——哈飞空客复合材料制造中心成功交付首件空客A350XW B方向舵

全球领先的飞机制造商空客设计、制造的最新机型——A350XWB宽体飞机是目前全球最先进的远程宽体飞机。A350XWB宽体飞机机身大量使用轻型复合材料,大大降低了飞机重量,从而大幅度降低燃油消耗和碳排放。复合材料的使用是当前及未来飞机制造的发展方向。空客公司和中航工业哈飞等中国合作伙伴的合资企业——哈飞空客复合材料制造中心是亚洲最大的复合材料制造企业,采用全球最先进的设备和制造流程,其工人经过严格的培训,为空客A350XWB宽体飞机制造升降舵、方向舵和机腹整流罩等重要部件。继成功交付A350第19段维护舱门和升降舵等部件之后,2014年12月12日,哈飞空客复合材料制造中心交付A350的另一重要部件——方向舵。该制造中心未来将成为空客A350升降舵、方向舵、机腹整流罩和第19段维护舱门的全球独家供应商。     

复合材料使用中的维修性和成本问题

复合材料能提供比金属材料更好的结构性能,但飞机的选材需要十分慎重,飞机设计师在采用先进的复合材料制造零部件时,往往忽略了制造成本,特别是与新材料使用有关的维修性能、维修技术和维修成本,而且从维修程序和成本角度看,飞机材料的选用还有很大的改进空间