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复合材料在航空航天工业中的未来

飞机前视图

在决定飞机的性能时推力重量比是最重要的指标之一。航空航天制造商一直致力于通过制造更轻的飞机来保持这一比例尽可能低,但传统上用于飞机机身的金属是重的。另一方面,复合材料更轻,当与金属混合时,制造商能够制造出更省油的飞机。让我们来看看复合材料在航空航天工业中的历史以及未来的创新方向。

复合材料如何改变航空航天工业

复合材料在航空航天工业中的历史与未来过去,复合材料是主要用于军事航天应用. 使用复合材料制造民用飞机被认为过于昂贵,如果复合材料是其设计的一部分,它们通常用于非结构应用。当民用飞机行业不得不应对油价上涨和环境问题带来的压力时,情况发生了变化。用复合材料代替金属制成的更轻的飞机结构具有更低的燃料成本和更低的排放。虽然波音777只有12%的重量是复合材料的,但波音787是复合材料的按重量计超过50%的复合材料. 目前,复合材料在民用飞机结构中的应用越来越多。

航空航天用复合材料的优点

复合材料的轻质性远不是航空航天工业的唯一好处。复合材料也有高抗冲击性、热稳定性和损伤容限使复合材料制造的飞机在事故中表现更好的性能。此外,复合材料比传统金属更耐疲劳和腐蚀. 他们也是易于组装. 随着复合材料技术的不断改进,所有这些好处变得越来越明显,用复合材料制造飞机的成本也在下降。

通过噪音控制和乘客舒适度平衡较轻的重量

通过复合材料的发展,使飞机变得更加安全和节能高效的,但制造商也需要考虑乘客在舱内的舒适性,过度的噪音往往是舱室不舒适的主要来源之一。如果优先考虑降低重量,而不是降低噪音和振动,那么通过更轻的材料减轻机身重量可以带来更大的噪音。然而航空航天用复合材料零件可配制和构造以提供有效的振动阻尼。结合轻质隔热和缓冲材料,使复合材料能够提供更好的减震和空气噪音吸收,从而使乘客和飞行员享受更舒适的飞行体验。

复合材料飞机的未来

自从复合材料首次引入军用航空航天工业以来,我们已经取得了长足的进步。展望未来,航空业将继续要求更轻、更高效的飞机。最终,我们可能会看到飞机完全由复合材料而不是金属制成,但目前,飞机仍然只是部分金属,部分复合材料。

同时,我们应该期望材料制造商升级当前的复合材料系统,以便提供更有效的性能振动阻尼以及它们的轻量级特性。因此,航空航天制造商需要继续与材料制造商合作,进一步开发创新,以促进生产更高效、更安静、更安全的民用和军用飞机。

在哪里可以找到用于航空航天工业的泡沫和复合材料

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