碳纖維復合材料將航空飛機的發(fā)展又提升了一個

時至今日，碳纖維復合材料在航空航天領(lǐng)域的運營已經(jīng)達到了一個非常高的程度，像波音等大型航空公司都在不斷開發(fā)出新的使用方法，比如機身面板、機翼、內(nèi)部零件、整流罩等?；仡櫤娇诊w機的發(fā)展史，我們發(fā)現(xiàn)，材料的更迭，對于航空飛機的性能提升起到了至關(guān)重要的作用。

 

 

航空飛機的木質(zhì)時代

 

早在17世紀，發(fā)明人用由木頭和帆布的幀原始設(shè)計飛機。喬治·卡利爵士，珀西·皮爾徹爵士和萊特兄弟等發(fā)明家都依靠木材和帆布來制造足夠輕巧的機身，以保持高空飛行。賴特夫婦繼續(xù)解決了以前阻礙動力航空嘗試的動力和控制問題。但是木頭本身的硬度偏低，無法用來建造大型的飛機，所以需要新材料的加入。

 

 

航空飛機的金屬時代

 

木頭不管用，那就用金屬來代替。鐵、鋼、不銹鋼、鋁、鈦，隨著化學水平的提升，金屬冶煉的技術(shù)突飛猛進，飛機也趕上了金屬時代的紅利。金屬的種類繁多，真正有利于飛機往更快更輕更大方向發(fā)展的金屬材料篩選下來，無非鋁合金、鈦合金等有限的幾種。即便是再優(yōu)化飛機的結(jié)構(gòu)，提高飛機部件的連接方式，對于性能提升來說，已經(jīng)幾乎達到了極限。這個時候，新型材料的意義就又出現(xiàn)了。

 

 

航空飛機的碳纖維時代

 

鋁合金和鈦合金并沒有過時，只是想要進一步降低飛機的自重，就需要在保持主體穩(wěn)固的基礎(chǔ)上，對一些部位進行瘦身。而復合材料的出現(xiàn)讓航天人看到了希望。從玻璃纖維復合材料，再到現(xiàn)在火熱的碳纖維復合材料，它們的出現(xiàn)，可能讓減少飛機自重的20%-50%。通過大量的實驗證明，碳纖維復合材料具備這樣的能力。

 

航空飛機的未來與重量息息相關(guān)

 

早在賴特兄弟致力于克服力量和控制問題時，他們最大的擔憂就在于結(jié)構(gòu)完整性。木材和帆布只能承受很大的壓力。如今，航空航天業(yè)對其復合材料的強度充滿信心。他們現(xiàn)在的重點是尺寸和重量。波音787機隊的皇冠上的明珠只是約50％的復合材料。如果不是復合材料的話，那架飛機將永遠不會離地。它太大了。正是碳纖維和玻璃纖維等材料使波音和空中客車等公司能夠制造出更大的商用飛機，并將其保持在空中。

 

我們可以預見，在未來的幾十年，碳纖維復合材料將會在航空航天領(lǐng)域發(fā)揮出巨大的經(jīng)濟價值，將航天飛機的發(fā)展史推上一段新的高度。