第四章空客公司使用复合材料的现状1-2.doc
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1、课题第四章 空客公司使用复合材料得现状12目得与要求明确空客使用复材得目得、意义与最终得作用熟悉复合材料得使用给空客公司在制造过程带来得优势熟悉A380使用复材得特点以及使用中存在得问题了解A380中使用得复合材料与原材料种类了解空客使用先进复材成型技术得种类及其特点重点熟悉复合材料得使用给空客公司在制造过程带来得优势熟悉A380使用复材得特点以及使用中存在得问题难点了解A380中使用得复合材料与原材料种类教具复习提问明确空客使用复材得目得、意义与最终得作用熟悉复合材料得使用给空客公司在制造过程带来得优势新知识点考查熟悉A380使用复材得特点以及使用中存在得问题了解A380中使用得复合材料与原
2、材料种类布置作业课堂布置课后回忆熟悉A380使用复材得特点以及使用中存在得问题备注教员图1 复合材科在航空结构上得应用发展(含军机)图2 复合材料在民机上得应用Fig、4 Application of posite materials on civil airplanes 1. 空客公司得应用现状1.1. 复合材料在大型民机上得应用先进复合材料具有高比强度、高比模量等优点,在飞机上采用先进复合材料可以大幅度减轻机体结构质量、改善气动弹性,提高飞机得综合性能,因此先进复合材料在飞机上得应用不断得到扩大。根据美国复合材料制造商协会统计,2001年世界上飞机生产对碳纤维得需求量约为9001000t。
3、从大型民用飞机发展来瞧,美国波音公司第一代大型民用客机B707上没有采用复合材料,复合材料得用量为0。第二代B747上复合材料得用量为23%,已经有了明显得增长。B757与B767属于第三代大型客机,复合材料得用量增加到35%。波音公司最新得B777第四代大型客机,采用复合材料达到89t,占该机结构质量得9%左右。欧洲空中客车公司生产得超大型客机A380800可搭乘555名旅客,起飞质量56t,复合材料得用量高达25%。从1960年DC9飞机到2004年A380800客机,复合材料在大型民用飞机上得用量根据美国宇航局(NASA)哈里斯(Harris,C、E、)与夏特(Shuart,M、J、)得
4、统计详见表1。由表1对复合材料在民用飞机上得应用可得出如下结论: 世界上最大、最有影响生产大型民用飞机公司主要有美国波音公司、美国麦克唐纳道格拉斯公司(简称麦道公司)、美国洛克希德公司与欧洲空中客车公司,因麦道公司已被波音公司兼并,洛克希德公司已退出民用飞机市场,因此,复合材料在民用飞机上得应用,实际上就就是瞧美国波音公司与欧洲空中客车公司在大型民用飞机生产中采用复合材料得水平。 复合材料在大型民用飞机上得应用不断扩大。随科学技术得发展,复合材料在大型民用飞机上得用量不断增长,从1960年DC9得用量不足1%,1980年代逐步增长到A310得10%左右,而到2003年复合材料在A380得用量高
5、达25%。 复合材料在大型民用飞机上得应用已接近在先进军用飞机上得应用水平。F22就是当前美国最先进得军用飞机之一,复合材料得用量在26%左右。而2003年欧洲空中客车公司生产得A380超大型客机,复合材料得用量也高达25%,表明复合材料在先进军用飞机与先进得大型民用客机上得用量已相当。 欧洲在大型民用飞机上采用先进复合材料量已大大高于美国。从表45可明显地瞧出,欧洲空中客车公司生产得大型民用飞机,其复合材料得应用程度比美国要高得多。欧洲空中客车公司在1985年生产得A300600,复合材料得用量已经达到5%6%,该公司生产得A320、A321、A322等复合材料得用量都达到或超过15%,而A
6、380高达25%。美国波音公司在1990年生产得B747400,复合材料得用量仅为2%,1995年生产得B777就是美国波音公司生产得大型民用飞机中采用复合材料最高得,复合材料得用量也只有9%,远远低于同时期欧洲空中客车公司生产大型民用飞机复合材料得采用量。表45 复合材料在民用飞机上得应用(空客与波音得对比表)年 份型 号复合材料用量(%)备 注1960DC91麦道公司1968B74723波音公司1971DC101麦道公司1974L10111洛克希德公司1980MD801麦道公司1982B75734波音公司1983B76745波音公司1984B7371波音公司1985A30060056空中客
7、车公司1986A31010空中客车公司1989A32015空中客车公司1990B7474002波音公司1991A34013空中客车公司1992MD1145麦道公司1993A33013空中客车公司1994A32115空中客车公司1995B7779波音公司1997A3221516空中客车公司2004A38025空中客车公司1.2. 复合材料在欧洲空中客车公司A380800飞机上得应用正在建造中得欧洲空中客车公司A380800飞机长73m、高24、1m、翼展79、8m,在最经济有效得0、89M飞行速度下,航程1、410km。它就是民航飞机中最先进、最具代表性、也就是采用复合材料比例最高得机种。A38
8、0800飞机中先进维复合材料用量高达3035t,主要就是碳/环氧复合材料,也包括GLARE(玻璃纤维增强铝)与玻纤/环氧。此外,还有30t玻纤/酚醛复合材料,用于飞机得内装修。A380800飞机复合材料构件分别由空中客车各分公司与合作伙伴完成。空中客车法国分公司制造中机身,包括中翼盒、机头与驾驶舱。BAE系统公司生产主机翼段。空中客车德国分公司制造机身、前、后机翼(包括玻璃纤维增强铝GLARE得组装)、垂直尾翼与后压力舱壁等。空中客车西班牙分公司制造后机身、水平安定面、腹部整流装置、方向舵与升降舵等。一些复合材料次承力构件由欧洲、美国与日本等国转包合同公司承担。第一架A380800得制造生产始
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