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時間:2011-02-10 15:57來源:藍天飛行翻譯 作者:admin
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玻璃纖維環氧樹脂復合材料也是一種簡單的雷達透波材料,已用于一些隱身飛機和許多民用飛機上。
凱芙拉(2345"6)—7&。杜邦公司產品,可以替代碳纖維復合材料用于某些結構件,它是一種以芳綸纖維為基體的復合材料,比有些金屬更堅硬、更輕,是一種極好的雷達吸波材料,并能抗沖擊損壞。
碳化硅纖維。這種復合材料能有效地減弱隱身飛機發動機的紅外信號,類似于
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航天飛機再入大氣層時用于機身腹部和機翼前沿的熱防護瓦。碳化硅纖維也用于金屬基復合材料。
超級塑料。這種材料是由美空軍材料實驗室與商業公司研制的一種熱塑性材料,比鋼和鈦更輕、更堅實且不反射雷達波。據說這種熱塑性材料作為黑色石墨增強纖維蒙皮,已用于 —"的機翼前緣。
從工藝上看,復合材料可分成熱塑性和熱固性材料。從使用角度看,熱塑性復合材料有著更多的優點,是復合材料研制的方向之一。熱塑性復合材料用石墨增強,波音公司已用此材料制造了一個全尺寸、耐高溫的石墨纖維增強的熱塑性材料機翼,用于驗證在 —""飛機上的使用。在該型飛機上使用了占 "%&重量的復合材料,使結構減重達 "’&以上。
盡管材料隱身技術以及材料的研制已取得了可喜進展和部分應用。但要想獲得一種理想的隱身材料,仍需作出更大的努力才能取得根本突破。據稱納米隱身材料在隱身技術上將帶來新的革命。
目前隱身技術正得到很多關注,在不斷發展之中。—(()*和 —"等第一代隱身飛機均為亞音速飛機,使用的是早期隱身技術。目前正在發展中的第四代戰斗機更全面強調同時具備隱身、超音速巡航、超機動能力和近距起落等多 +種高性能。符合這些要求的新一代隱身飛機—
—美國的 —""、俄羅斯的 ,—-)等均已問世。有資料介紹,俄羅斯還提出了一種新的高度隱形的隱身技術,即在不影響飛機各種技術參數的情況下,圍繞飛機產生一個特殊的人造等離子云團,并已經地面模擬和空中試驗。此外如激光技術的應用,已投入使用的軍用激光裝備有激光雷達、激光瞄準具、激光制導武器、激光陀螺、激光通信、激光掃描等,向隱身技術提出了更新更高的課題,在隱身技術中激光對抗與反對抗技術也日益受到重視。激光等強輻射直接毀傷敵方的激光系統,誘餌欺騙敵方的激光導引;施放氣溶膠、煙霧等阻斷激光束等防護激光技術也日趨向實用化發展。在隱身技術的發展中,隱身與反隱身技術,對抗與反對抗技術都在矛盾對立之中不斷發展和完善自身,使得向更高階段、更深層次推進。
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第三篇
復合材料飛機結構設計

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第一章 概述
第一節 先進復合材料的開發與結構應用
一、先進復合材料的開發與結構應用
為了提高軍用飛機性能,美國空軍材料研究所("%)早在 &’世紀 (’年代中期
就開始尋求比已經采用的鋁合金、鈦合金等金屬材料的比強度、比模量更大的材料。
為此,研究開發了先進復合材料、鋁鋰合金等輕質高性能材料。先進復合材料在航
空、航天飛行器結構上應用獲得了成功,現已成為飛機機體結構與鋁合金、鈦合金、鋼
并駕齊驅的四大結構材料之一。先進樹脂基復合材料的用量已成為飛機先進性的一
個重要標志。
先進復合材料的開發,基于對玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼 )*+)比重小、強度高
而模量較低的認識和經驗,重點研究高模量、高強度、比重小的增強纖維。開始研究
生產硼纖維,因為從化學元素周期表看,硼( ,)分子量小于玻璃纖維主要化學元素硅(-.)。
/01’年鎢絲芯硼纖維小批量生產,硼纖維直徑約 /’’2、拉伸模量 3’’)+4、拉伸
強度 56’’+4。硼纖維增強環氧的拉伸模量達 &’’)+4(密度 &7 ’),比 )*+拉伸模
量 3’)+4(密度 /7 6)大 (倍,比鋁合金拉伸模量 8’)+4(密度 &7 8)約大 5倍。據此,美
國空軍材料研究所將硼纖維增強環氧命名為先進復合材料( 49:4;<=9<>2?>@.A=24A=B.C
4D@,"E),簡稱復合材料,借此與以往的玻璃纖維增強塑料有所區別,并開始了用于
飛機機體結構的應用研究。 1’年代末已研制出硼 F環氧復合材料水平尾翼和垂直安
定面翼盒結構件。
繼之, /08/年高強型碳纖維 G5’’、"-3等小規模生產,并且價格優勢日益明顯。
碳 F環氧復合材料 G5’’ F (&’6,"-3 F 5(’/—1等耐濕熱性能和工藝性均較好,因而在飛
機結構上得到推廣應用。
/06’年后,中模量高強度碳纖維 H1、H8、G6’’等開始批量生產,以及使用溫度
高、耐濕 F熱性能好的雙馬來酰亞胺樹脂基體和增韌環氧基體相繼商品化,從而促使
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復合材料,如 "  %&’%(,")  %&%*—’和 +,- .),")  /))—.等得到大量應用,成為新一代飛機的主要結構材料之一。
綜上所述,先進復合材料主要指結構性能相當于或優于鋁合金的復合材料,目前系指硼纖維、碳纖維、芳綸等纖維增強樹脂基復合材料,現已成為飛機結構的主要材料之一。
二、復合材料結構應用
復合材料是輕質高性能材料。但是,復合材料構件的成本,即由原材料、制造、檢測、維護和修理等構成的全壽命周期費用(0123454634789,:(()太高。因此,復合材料結構首先應用 )航空、航天飛行器、高速列車、賽車、賽艇等高成本投入、高性能要求的結構上。
迄今為止,飛機上采用復合材料結構的主要目的是減輕機體結構重量和改善氣動彈性和隱身性能等,因其突出的效益,有時寧可犧牲結構制造成本和某些技術保障性(如檢測性、修復性等)也要采用復合材料結構。復合材料在飛機結構上的應用隨著復合材料技術開發,而不斷擴大。
 
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