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.     

民机制造环节的重量控制和减重措施研究

重量控制贯穿民用飞机从设计、制造到运营的全生命周期。尽管飞机重量的决定性因素主要在设计环节,但从国内外飞机制造商的经验来看,在飞机量产阶段仍有优化的余地。对国内外飞机制造商在飞机制造环节的减重经验进行总结,并重点阐述波音公司在制造过程中的重量预警项目（Manufacturing Weight Awareness Process,简称MWAP）,以期有所启发。     

某型飞机新材料新工艺应用研究管理

根据空军战技要求,某型飞机要在原型机的基础上进行重大设计改进。为此,飞机的起飞重量将有较大增加,其中结构增重占较大比例。飞机重量的增加降低了发动机推力提高的效果,必将影响飞机的性能。因此减重是该机设计要考虑的一个重要问题。     

钣金成形技术在导弹弹体结构中的发展应用

<正>正超塑成形/扩散连接、热蠕变成形、旋压成形等钣金成形技术在弹体结构成形、气动外形精度控制以及结构减重等方面独具优势,在弹体结构研制中有广阔的发展前景,为下一代武器装备结构设计制造提供解决思路。导弹在飞行过程中,通过付出功率驱动升力来平衡自身重量,导弹结构重量越重,消耗的功率越大,耗油量越高,而耗油量的增加将导致结构尺寸的增加,进一步产生附加重量,造成恶性循环。因此,结构轻量化是     

钛合金焊接结构在先进飞机中的应用及发展

钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能优异等一系列特点,是先进飞机制造中重要的结构材料.钛合金焊接技术在现代飞机制造工程中占有重要的地位,是一种特殊的制造工艺技术.本文重点论述了钛合金焊接的主要特点及存在问题,同时论述了美国及俄罗斯钛合金焊接结构在先进飞机制造工程中的应用现状与发展.     

面向大型复合材料结构的高效超声自动扫描成像检测技术

随着复合材料技术的迅猛发展及其在工业领域的广泛应用,复合材料已成为现代飞机领域的一个新的技术和经济增长点.近年来,复合材料的工装用量和应用水平,几乎成了现代飞机先进性的重要标志之一.世界上几大飞机制造公司竞相大幅度提高复合材料在新推出的各种飞机型号上的装机应用水平和用量,以此显示其技术能力,彰显其市场竞争力.在航空领域,由于其产品的特殊性,必须十分注重航空结构的减重和安全性,同时还要考虑到成本问题.     

吸附式风扇/压气机技术的进展与展望

吸附式风扇/压气机是目前国内外高增压比压缩系统的一个重要研究方向.对其产生的背景, 研制的必要性, 技术特点以及研究动向进行了回顾和分析.这一技术的采用能够大幅度提高压比, 减少发动机的轴向长度和重量, 降低风扇的噪音;在做功能力增加重量减轻的同时, 能够增加飞行器的灵活性以及有效载荷, 从而减少燃油消耗.但是这种新型的结构也带来了强度、气弹稳定性等问题, 对此给出了一些分析结果和建议.      

管材充液成形技术在国内航空制造领域中的应用

作为衡量飞机综合性能的一项重要指标,飞机结构重量的增减直接影响飞机的机动性、航程、疲劳寿命和使用成本。因此,如何降低结构重量在整机重量中所占的比例,成为发展新一代飞机迫切需要解决的问题。针对飞机结构件中常见的管类零件,除使用新材料外,另一重要减重途径就是改善零件结构设计,采用空心变截面、变厚度、空间曲面、薄壁高筋等轻体结构。     

飞机制造工业中的搅拌摩擦焊研究

基于成本、重量和连接质量上的显著优越性 ,搅拌摩擦焊作为一项新型的革命性的焊接技术 ,越来越受到飞机制造工业的重视。本文总结了目前飞机制造工业中的搅拌摩擦焊研究 ,并对搅拌摩擦焊的原理、特点等进行了详细阐述。     

航空机轮重量指标研究

分析了航空机轮重量指标分配和估算方法,讨论了影响航空机轮重量的主要因素,提出最优重量概念,以及采用计算机辅助建模拓扑优化等优化减重技术途径,建立和实现基于强度和刚度设计准则和可靠性、寿命要求的航空机轮重量指标.同时提出建立沟通和协调机制,将轮胎和机轮纳入一个整体研制的管理思路.对于轮胎、机轮和刹车装置各部分重量提出合理...     

超音通流风扇发动机应用于高马赫数运输机和战斗机的效益分析

对马赫数 2 .3运输机和马赫数 2 .5战斗机中涡扇发动机采用超音通流风扇技术的潜在效益进行了评估分析。研究表明 ,在 76 .2万磅商业运输机上 ,采用该项新技术 ,可使耗油率降低 9% ,“发动机 /进气道 /短舱”减重 31% ,从而使航程从 5 4 0 0海里增加到 6 140海里 ,提高了14%。在马赫数 2 .5战斗机上 ,采用超音风扇推进系统可以使飞机起飞重量减轻 2 %。     

飞机结构设计过程中重量控制

从结构方案论证、打样设计、细节设计、使用维护等论述了重量控制应全方位贯穿于结构设计整个过程,并就现代飞机结构所采用新材料、新工艺、新技术等减重措施进行了总结。     

FIBERSIM(R)在无人机复合材料部件开发中的优点

FiberSIM能辅助无人机复合材料结构在更低的成本下取得更轻的重量,同时能标准化和自动化完成开发过程。高空无人机的机身约占起飞总重的三分之一。任何对机身的减重都直接转化成增加传感器或有效载荷、飞行持续时间。因此制造者专注于采用工业定义的工程过程来设计     

复合材料雷击损伤超声成像检测

复合材料因其减重和卓越的综合性能和制造工艺优势,已经在飞机领域得到广泛应用,特别是在新型飞机设计研发中,复合材料装机用量已成为飞机先进性的重要标志和提升市场竞争力的技术筹码.例如,波音787飞机复合材料用量达到结构重量的50％[1].但一旦复合材料内部出现损伤时,可能会影响其力学性能和结构安全性.因此,一直以来,有不少的业内专家和学者在研究损伤对复合材料性能的影响[1-6].在众多的复合材料损伤中,雷击损伤是业内高度关注的一种损伤形式.     

客机复合材料APU舱门结构设计及分析

按照结构布局、适航要求及APU门载荷水平,对复合材料APU舱门结构进行设计研究.为满足防火要求和闪电防护要求,选择先进碳纤维复合材料和泡沫芯材,设计了一种复合材料夹层结构.利用有限元模型对夹层结构在气动载荷和风载作用下进行应力和位移分析,得到应变云图和变形云图,分析说明该夹层结构设计满足设计要求.通过对B737飞机APU舱门结构研究和重量提取,进行重量等效对比分析,结果表明该复合材料夹层结构比金属结构重量轻25.8％,减重效果明显.     

多学科优化下的飞机重量设计方法研究

随着航空技术的不断更新发展,传统的重量设计方法由于未考虑新技术带来的减重效益,已逐渐暴露出不足之处.为探索新形势下的重量设计方法,分析了几种先进技术对飞机轻量设计的影响,初步建立了基于多学科优化下的飞机重量设计模型,并进行了可行性探讨.     

飞机数字化装配技术综述——飞机制造的一次革命性变革

过去,我国主要进行封闭式的军用飞机的研制和生产,难以与国际上大型的飞机制造公司进行先进装配技术的交流.虽然近几年来我国飞机制造厂为波音和空客等公司进行飞机零部件的转包生产,零星地看到和学到了一些数字化装配技术,但是缺乏对先进装配技术的系统化研究,对国外先进装配技术的发展和应用情况也了解不多,仅满足于能把飞机制造出来,基本上还是沿袭着过去几十年来批生产的手工作坊模式,沿用着根据实物样件以模拟量形式传递零部件的形状和尺寸,采用大量复杂的型架进行定位和夹紧的传统手工装配方法.因此,装配技术已成为我国飞机制造过程中的最薄弱环节,而飞机装配是整个飞机制造过程中的关键,所以它严重阻碍着我国的飞机制造技术发展.为此,我们近10年来对国外先进飞机数字化装配技术进行了广泛的资料收集和系统的分析,并且与工厂结合进行了一定的研究,在此,对先进的飞机数字化装配技术的相关问题作一简要论说.     

关于某型飞机垂尾翼根整流罩结构的设计与研究

复合材料在设计性、工艺性、结构减重等方面有着很大的优势,其在飞机制造中的应用比重也越来越大。以某型飞机为例,详细分析和探讨了垂直尾翼根部整流罩结构基于复合材料的设计过程,具体包括整流罩结构的总体布置、复合材料面板的铺层设计、气动密封件设计、表面防护设计、装配设计等方面的内容。     

先进焊接技术在航空航天领域中的应用

先进飞机的研制与生产对焊接技术的发展具有强大的推动作用,在解决航空制造技术关键问题时,焊接的优势越来越明显,如减轻结构重量、提高结构性能等,焊接技术已由原来的辅助制造工艺演变成为飞机制造中的关键技术;另一方面,焊接技术自身的发展和完善,也为新型先进飞机的结构设计和制造提供了技术保证。     

面向现代飞机装配的长寿命机械连接技术

尽管各种新型连接技术(如变形连接,胶接等)在飞机制造中不断被采用,但机械连接仍是现代飞机制造的主要连接形式,约占飞机结构连接的70%以上,且主要采用铆接和螺接形式。