先进复合材料在航空航天的应用综述

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1、第卷31第期2高科技纤维与应用Vol.31No.22006年月4Hi-TechFiber&ApplicationApr.2006先进复合材料在航空航天的应用综述何东晓（哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036）摘要:讨论了先进复合材料在航天飞机、航空发动机、机用雷达天线罩、航天隔热材料、航天卫星和宇航器、固体火箭发动机壳体、战略导弹等方面的应用情况。结合航空航天应用阐明了先进复合材料未来的发展趋势，重点是提高耐热性，抗冲击韧性和发展低成本制造技术。关键词:先进复合材料；航空；航天；应用；发展趋势中图分类号:V258文献标识码:A

2、文章编号:1007-9815200602-0009-03（）ReviewoftheApplicationofAdvancedCompositeinAviationandAerospaceHEDong-xiao(HarbinFRPInstitute,Harbin150036China)Abstract:Inthispaper,theapplicationofadvancedcompositeinspaceshuttle,aviationengine,radarantennamask,aviationhotinsulationma

3、terial,spacesatellitesolidrocketengineandstrategicmissilearediscussed.Thedevelopmenttrendsofadvancedcompositeinaviationandaerospaceareintroduced,thekeypointisimprovingthethermalstability,impactresistanceanddevelopinglow-costmanufacturingtechnique.Keywords:advancedco

4、mposite;aviation;aerospace;application;developmenttrends前言到航空航天等军事领域中，是制造飞机、火箭、航天飞行器等军事武器的理想材料。近年来，随着科学技术的不断进步，材料技术得到飞速发展，其中尤以先进复合材料的发展1国内外应用概况最为突出。先进复合材料（AdvancedCompositesACM）1.1在航空飞机上的应用专指可用于加工主承力结构和次承力结构、其刚飞机用ACM经过近40a的发展，已经从最度和强度性能相当于或超过铝合金的复合材料。初的非承力构件发展到应用于次承

5、力和主承力构目前主要指有较高强度和模量的硼纤维、碳纤件，可获得减轻质量20%～30%的显著效果。目维、芳纶等增强的复合材料。ACM在航空航天前已进入成熟应用期，对提高飞机战术技术水平的等军事上的应用价值特别大。比如，军用飞机和贡献、可靠性、耐久性和维护性已无可置疑，其设卫星，要又轻又结实；军用舰船，要又耐高压又计、制造和使用经验已日趋丰富。耐腐蚀。这些苛刻的要求，只有借助新材料技术迄今为止，战斗机使用的ACM占所用材料才能解决。ACM具有质量轻，较高的比强度、总量的30%左右，新一代战斗机将达到40%；比模量、较好的延展性、抗

6、腐蚀、导热、隔热、直升机和小型飞机ACM用量将达到70%～隔音、减振、耐高（低）温，独特的耐烧蚀性、80%左右，甚至出现全ACM飞机。“科曼奇”透电磁波，吸波隐蔽性、材料性能的可设计性、直升机的机身有70%是由ACM制成的，但仍计制备的灵活性和易加工性等特点，被大量地应用划通过减轻机身前下部质量，以及将ACM扩大收稿日期:2006-03-26；修回日期:2006-04-05作者简介:1964-何东晓（），女，黑龙江牡丹江人，高级工程师，主要从事复合材料的应用研究，电话()0451-55637339(电子信箱)hbyjhchdx

7、@sina.com。-10-高科技纤维与应用第卷31到配件和轴承中，以使再减轻15%质量。“阿风扇罩、风扇出风道导流片等都用ACM制造。帕奇”为了减轻质量，将采用ACM代替金属机如发动机进口气罩的外壳是由美国聚合物公司的身。使用ACM，未来的联合运输旋转翼碳纤维环氧树脂预混料（E707A）叠铺而成，它（）JTR飞机的成本将减少6%，航程增加55%，具有耐177℃高温的热氧化稳定性，壳表面光滑或者载荷增加36%。以典型的第四代战斗机F/A似镜面，有利于形成层流。又如FW4000型发动-22ACM为例，用量为24.2%，其中热固性

8、复合机有80个149℃的高温空气喷口导流片，也是碳材料占23.8%，热塑性复合材料占0.4%左右。纤维环氧预浸料制造的。热固性复合材料的70%左右为双马来酰亚胺树在316℃这一极限温度下的环境中，ACM脂（BMI，简称双马）基复合材料，生产200多不仅性能优于金属，而且经济效