碳纖維材料在軍用和民用飛機(jī)上均呈上漲趨勢
碳纖維材料在飛機(jī)上應(yīng)用可謂屢見不鮮了,憑借出色的力學(xué)性能優(yōu)勢,讓多種金屬材料甘拜下風(fēng)。其實(shí)不僅是軍用飛機(jī),民用飛機(jī)上碳纖維復(fù)合材料的使用比率也越來越高,智上新材料帶你看看一些真實(shí)的數(shù)據(jù)。
軍用飛機(jī)上的碳纖維材料比例逐步升高
在1986年首飛的美國F-15E戰(zhàn)斗轟炸機(jī)中,CFRP比例僅為2%,而鋁合金比例高達(dá)49%。
到了1992年研制、1995年首飛美國F/A-18E/F“超級大黃蜂”第三代戰(zhàn)斗機(jī)上,CFRP比例已經(jīng)提高到19%。而此時(shí)鋁合金比例已經(jīng)降至31%。
1997年首飛、21世紀(jì)初列裝的美國F-22猛禽第五代戰(zhàn)斗機(jī)中,鋁合金含量已經(jīng)降至16%,而CFRP比例也達(dá)到24%。
軍用飛機(jī)需要飛的更快、更遠(yuǎn),才能肩負(fù)起繁重的軍事任務(wù),降低自重和提高自身強(qiáng)度是必須要做的兩件事。碳纖維復(fù)合材料能夠同時(shí)滿足這2個(gè)需求,通過合理的設(shè)計(jì),與其他金屬材料配合使用,效果出奇的好。不僅是美國,我國在軍用飛機(jī)上投入碳纖維材料的地方也不少,殲20上就有大量的碳纖維部件。
民用飛機(jī)上碳纖維材料的比例也在同步升高
回到民用飛機(jī)上,在民用領(lǐng)域,550座的世界最大飛機(jī)A380由于CFRP的大量使用,創(chuàng)造了飛行史上的奇跡。飛機(jī)25%重量的部件由復(fù)合材料制造,其中22%為碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)。
國內(nèi)的航空運(yùn)輸市場需求巨大,對民用飛機(jī)的要求也非常高。根據(jù)規(guī)劃,預(yù)計(jì)到2023年,國內(nèi)民用客貨飛機(jī)的數(shù)量將達(dá)到2769架,試想一下,這得需要多少碳纖維復(fù)合材料來維系?
民用飛機(jī)上的眾多部件,如減速板、垂直和水平穩(wěn)定器(用作油箱)、方向舵、升降舵、副翼、襟翼擾流板、起落架艙門、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、上層客艙地板梁、后密封隔框、后壓力艙、后機(jī)身、水平尾翼和副翼,可都是碳纖維復(fù)合材料能夠應(yīng)用的。
再結(jié)合近2-3年,國內(nèi)多個(gè)區(qū)域?qū)⒁像R碳纖維原絲和復(fù)合材料的大型項(xiàng)目,就能感覺到碳纖維材料在國內(nèi)的未來不可限量。