演讲人：王美玉
谢谢
由于 Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ明显减重以及在使用中不会因疲劳或 腐蚀受损，大大减少了油耗和排放，燃油的经济性比 其直接竞争机型低１ ３％左右，降低了运营成本，每 英里成本比目前效率最高的飞机低 15％～20％ ， 成 为第１个每位乘客每百公里耗油少于３ Ｌ的远程客机。 2)波音公司的Ｂ787飞机，又称为“ 梦想客机” ，除 了采用新型的发动机和创新的流线型机翼设计外， 在 其主体结构（ 包括机翼和机身） 上大量采用先进的复 合材料，先进复合材料在 Ｂ787的用量高达 50％ 。
2、先进复合材料在军用飞机上的应用
先进复合材料在军用飞机上应用３ ０多年来， 已经从最 初的非承力构件发展到应用于次承力和主承力构件， 如 垂直尾翼、 水平安定面、 方向舵、 前机身和机翼蒙皮等。 1）欧洲的 Ａ400Ｍ 属于新一代大 型军用运输机， 在材料应用技术上有了新的飞跃， 主 要表现为先进复合材料占结构质量的３ ５％～４ ０％ 。 在 Ａ400Ｍ 运输机上， 特别值得提出的是复合材料 机翼， 碳纤维复合材料占机翼结构质量比例高达８ ５％ ， 开创了使用复合材料为主要材料制造大型运输机机翼的先 例。
一些先进树脂基复合材料具有比较好的雷达传输和介电 透射特性，当雷达波透射到这些树脂基复合材料时，不 容易形成爬行的电磁波， 因此也被用做隐身材料。
3、在固体火箭上的应用
固体火箭发动机是当今各种导弹武器的主要动力装置，计 算结果表明， 固体火箭一、 二、 三级发动机结构质量每 减轻1kg， 导弹射程相应地增加 0.6、3、16km 左右， 所 以对壳体特别是末级发动机壳体进行结构减重是战略导弹 总体设计师孜孜以求的目标， 而达到目标最重要的技术 途径之一就是采用先进的材料。 采用碳纤维复合材料将大大减轻火箭和导弹的惰性质 量， 既减轻发射质量，又可节省发射费用或携带更重的 弹头或增加有效射程和落点精度。20世纪60年代初，开 始采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体取代钢壳， 如美国的 潜地导弹“ 北极星 Ａ－３ ” 发动机玻璃钢壳体质量比“ Ａ －1” 的合金钢减轻了60％ ，成本降低了66％ 。
背景 ： 随着现代高技术的迅猛发展， 特别是国内外航 空航天领域的发展， 材料的使用环境越来越恶劣， 对材料的要求也越来越苛刻。新材料技术是为了满足 高技术发展需求而开发的高性能新型材料。复合化 是新材料的重要发展方向， 也是新材料最具生命力 的分支之一。
特点：
先进复合材料具有高比强度、 高比模量和性能可设计等特 点，能有效地减轻导弹和航天器的结构质量， 并赋予某些 特殊功能（如放热、 吸波等） ， 是用于飞机、 火箭、 卫 星、 飞船等现代航空航天飞行器的理想材料，也是当今航 天新材料研究和发展的重点 。 先进复合材料的使用， 不仅极大地提高了现代飞行器的性 能， 使得人类飞天、 登月的梦想变成现实， 同时也创造 了巨大的经济效益。
固体火箭发动机壳体使用的材料经过了从高强度金属 （ 超高强度钢、 钛合金等） 到先进复合材料的演 变。
壳体材料在经历了合金钢 （ 如 Ｄ6AC等） 、 玻璃 纤维／环氧、 芳纶／环氧3代材料后， 进入了第4代 碳纤维／环氧材料时代。美国应用Ｉ Ｍ－7碳纤维研 制成功“ 大力神－4 ” 助推器、 三叉戟 Ｄ5、 侏儒导 弹等碳纤维壳体。
1、先进复合材料在大飞机上的应用
1） 空中客车 Ａ 380（ Ａ i rbusＡ 380 ） 是欧洲空 中客车工业公司研制生产的 ４台发动机、550 座级超 大型远程宽体客机，在当时世界上是最大的飞机。飞 机质量25％的部件由先进复合材料制造。 其中22％为 碳纤维增强塑料（ CFRP），3％为首次用于民用飞机 的铝合金 和 玻璃 纤维超混杂复合材料 的 层 状 结 构 （ＧLＡＲＥ 纤维 － 金属板）。
表2 为 Ｂ787所油消耗节省20％， 它的低燃 料消耗、 高巡航速度、 高效益及舒适的客舱环境， 可 实现更多的点对点不经停直飞航线， 这得益于大量采 用先进复合材料。 飞机制动盘
2)美国在歼击机和战斗机上大量使用复合材料：
Ｆ－22的结构质量系数为 27.8％ ， 先进复合材料的用 量已达到 25％ 以上， 军用直升机用量达到 ５ ０％ 以 上。 Ｈ360、Ｓ－75、ＢＫ－117和 Ｖ－22等直升机均 大量采用了复合材料。
A380 的碳纤维复合材料构 件包括襟翼、 副翼、 舱 壁、 地板梁、 前缘、 中 央机翼盒、 机身段、 垂 直稳定翼等。与此同时， 在 Ａ ３ ８ ０ 的机身上部 采用了 Ｇ Ｌ ＡＲ Ｅ 交替 层压而成， 我国又称之为 超混杂复合材料。 Ｇ Ｌ ＡＲ Ｅ 层板与相应的铝 合金比可减重２ ５％～３ ０％ ， 提高抗疲劳寿命 １ ０～１ ５倍，效果可 观。右图所示为 Ｇ Ｌ Ａ Ｒ Ｅ层板示意图。
总结： 复合材料的研究与发展在航空航天中起 到了至关重要的作用，它的性能优点、功 能性和经济性等促进航空航天更加迅猛的 发展，并且复合材料与我们的生活也息息 相关。看到复合材料在各个方面绝妙的运 用，我对我们的专业充满信心，希望通过 我们今后对专业知识的学习，可以让我们 的这个专业发展得更加强盛。
先进复合材料在航空航天领域的 应用
小组成员：王美玉、段静、康慧、孙荣波、 孙妍、陈鹏
先进复合材料在航空航天领域的应用
先进复合材料（Advanced Composites Material，简称 ACM），是指用高性能纤维、织物、晶须等增强基体材 料所制成的高级材料。通常增强基体有碳纤维、 碳化硅 纤维、 氧化铝纤维、 硼纤维、 芳纶纤维、高密度聚乙烯 纤维等高性能增强材料 。