碳纤维材料在飞机上应用可谓屡见不鲜了,凭借出色的力学性能优势,让多种金属材料甘拜下风。其实不仅是军用飞机,民用飞机上碳纤维复合材料的使用比率也越来越高,智上新材料带你看看一些真实的数据。
 
碳纤维材料在军用和民用飞机上均呈上涨趋势
 
    军用飞机上的碳纤维材料比例逐步升高
 
    在1986年首飞的美国F-15E战斗轰炸机中,CFRP比例仅为2%,而铝合金比例高达49%。
 
    到了1992年研制、1995年首飞美国F/A-18E/F“超级大黄蜂”第三代战斗机上,CFRP比例已经提高到19%。而此时铝合金比例已经降至31%。
 
    1997年首飞、21世纪初列装的美国F-22猛禽第五代战斗机中,铝合金含量已经降至16%,而CFRP比例也达到24%。
 
    军用飞机需要飞的更快、更远,才能肩负起繁重的军事任务,降低自重和提高自身强度是必须要做的两件事。碳纤维复合材料能够同时满足这2个需求,通过合理的设计,与其他金属材料配合使用,效果出奇的好。不仅是美国,我国在军用飞机上投入碳纤维材料的地方也不少,歼20上就有大量的碳纤维部件。
 
碳纤维材料在军用和民用飞机上均呈上涨趋势
 
    民用飞机上碳纤维材料的比例也在同步升高
 
    回到民用飞机上,在民用领域,550座的世界最大飞机A380由于CFRP的大量使用,创造了飞行史上的奇迹。飞机25%重量的部件由复合材料制造,其中22%为碳纤维增强塑料(CFRP)。
 
    国内的航空运输市场需求巨大,对民用飞机的要求也非常高。根据规划,预计到2023年,国内民用客货飞机的数量将达到2769架,试想一下,这得需要多少碳纤维复合材料来维系?
 
    民用飞机上的众多部件,如减速板、垂直和水平稳定器(用作油箱)、方向舵、升降舵、副翼、襟翼扰流板、起落架舱门、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、上层客舱地板梁、后密封隔框、后压力舱、后机身、水平尾翼和副翼,可都是碳纤维复合材料能够应用的。
 
    再结合近2-3年,国内多个区域将要上马碳纤维原丝和复合材料的大型项目,就能感觉到碳纤维材料在国内的未来不可限量。