民用飞机上复合材料的应用与维修

daewoo · 发表于 2007-6-3 10:41:03

简要介绍了现代复合材料技术在大型民用客机上的应用，并介绍了在复合材料件维修方面的一些经验。

复合材料以其比重轻、强度高、刚度大的特点,在现代民用飞机上的应用越来越多,应用的范围也越来越广。随着复合材料技术的日趋成熟,民用飞机上复合材料航空件所占有的比例会越来越大。随之而来的是，在航空维修领域,复合材料航空件也将占有越来越大的比重。

在民用飞机上的应用
目前，波音和空客这两个世界上顶尖级的飞机制造商都很关注先进复合材料技术在民用飞机，特别是大型客机上的应用。从波音公司的737飞机到现在设计制造的787飞机，从空客公司的A320系列飞机到目前世界上最大的民用飞机A380，都能够很明显地看到复合材料技术在这两家公司民用飞机上的应用情况。例如，空客A340上复合材料的用量占结构重量的8%, 波音777占11%；将于2008年交付使用的A380客机上的复合材料用量为其结构重量的22%，这还不包括玻璃纤维增强铝材料（GLARE）在内。波音787上的复合材料用量将达到其结构重量的50%，从而使787飞机不仅成为迄今为止复合材料应用比例最高的商用喷气飞机，也是首架在机翼主承力结构上采用复合材料的大型飞机。根据以上数据不难预测，伴随着先进复合材料技术的日趋成熟，其在飞机上的应用会越来越广。
复合材料在飞机结构中的应用情况大致可分为三个阶段. 第一阶段是应用于受载不大的简单结构件，如客舱地板，舱盖，阻力板，舵面，襟翼，副翼等；第二阶段是承力大的结构件，如安定面，机翼承力盒等；第三阶段是应用于复杂的受力部位，如机身中段，中央翼盒等。由于复合材料各组分之间的“取长补短，协同作用”，极大的弥补了单一材料的缺点，使之具有单一材料所不具有的新性能。事实上，非结构性复合材料件在飞机上的应用也很广。例如，在货舱内的应用，主要是货舱的侧壁板、顶板以及释压盖板；还有在飞机客舱内的应用。

复合材料的维修
飞机客舱内装饰件绝大部分都是复合材料件。其在客舱内的分布点多面广，给修理工作带来了一定的难度。因为这些复合材料装饰件的修理不但非常繁杂，而且还要保证其修理的美观性。
在维修过程中，我们主要结合厂家结构修理手册（SRM）、维修手册（AMM）、部件修理手册（CMM）进行修理。复合材料航空件的维修工作非常繁杂，要涉及到各种胶料的使用，还有各种胶膜、各种纤维的使用。
1. 胶料的使用
在使用胶料的过程中，不仅要了解胶料的使用范围、使用寿命以及治愈温度，还要特别注意其混合比例。在维修过程中，如果胶的混合比例调和不准确会造成返工、粘接效果不理想。在对损伤的复合材料件进行修理之前，一定要把待修理区域清洁干净。若清洁不干净，会影响到胶的粘接质量，难以达到预期的修理效果。虽然波音公司和空客公司所提供的手册上都列出了复合材料所用胶料的使用范围，但是要靠维修人员在多年的工作实践中所积累的宝贵经验，才能很好地掌握具体的操作方法。
2. 纤维的使用
飞机上复合材料航空件的构成材料，主要有玻璃纤维增强塑料（GFRP）、碳纤维增强塑料（CFRP）以及芳族聚酸胺纤维（AFRP）等。因此在修理过程中，主要用到三种纤维即玻璃纤维、芳族聚酸胺纤维和碳纤维。用玻璃纤维材料可以对玻璃纤维增强塑料（GFRP）航空件及芳族聚酸胺纤维（AFRP）航空件的损伤进行修理。但是，碳纤维增强塑料（CFRP）航空件的损伤修理不能用玻璃纤维材料来进行修理，只能用碳纤维材料对其损伤进行修理。因为无论是其强度、硬度还是碳纤维本身具有的导电性能，都是玻璃纤维材料无法取代的。以上的修理必须在厂家维护手册SRM、AMM允许损伤范围内进行修理。
3. 胶膜的使用
胶膜主要用在复合材料结构件的修理中，一般是需要抽真空加热固化修理，才能恢复复合材料结构件原来的性能。例如，波音737-300飞机后缘襟翼的分层修理、扰流板的蜂窝损伤修理等等，在其修理过程中，都要用到胶膜。在使用胶膜修理的过程中，要注意胶膜所能承受的最大温度，并结合厂家维护手册SRM，找出其最理想的修理温度。

liutao_scal · 发表于 2010-1-1 20:26:18

[s:30]这个也发上来？

肖小妹的大叔 · 发表于 2010-1-9 11:03:56

值得一看啊

bosskang · 发表于 2010-12-11 14:19:28

以后复合材料的应用范围还要扩大！

zl59375832 · 发表于 2010-12-12 11:34:52

值得一看啊

王泽 · 发表于 2010-12-12 17:19:06

值得一看啊

hlp0812051 · 发表于 2010-12-13 23:18:59

学习一下不过以后分工很细难说

xfbai001 · 发表于 2010-12-14 02:13:35

值得一看！！！！

yishefeng · 发表于 2010-12-14 10:37:00

复合材料作为先进科技，其实远远不是一句两句能说明的

skyaircraft · 发表于 2010-12-14 17:20:57

不容易呀

6614009 · 发表于 2010-12-14 19:20:54

支持复合材料作为先进科技

lzp8629 · 发表于 2010-12-21 16:15:42

支持复合材料

aureate · 发表于 2010-12-28 12:23:44

复合材料有一点就是维修复杂！如果机身是复合材料的，发生大面积分层后。飞机就得停飞，然后拆下机身后等待几个月后修理完成后才能重新上天。而金属结构只是做个补强而已。

shishaoheng · 发表于 2010-12-28 17:28:52

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