波音飛機機體材料介紹

飛機機體材料大體可以分為兩類:金屬材料和複合材料

1. 金屬材料主要包括:

· 鋁合金材料

· 鈦合金材料

· 鋼(合金鋼和不鏽鋼)

1.1 鋁合金材料的特點:

· 傳統飛機大約80%的基本機身結構是鋁製的。

· 輕質、耐腐蝕性好。

· 良好的導電性(分別僅次於銀和銅)。

· 易於加工和製造(與鋼和鈦合金相比)。

· 熱膨脹係數高——不適用於高溫應用(例如,高速飛機的外皮,一些發動機部件)。

波音飛機機體材料介紹

波音飛機機體材料介紹

鋁合金材料在機體上的使用情況-707/727/737-100,-200/747-100,-200(如上圖)

波音飛機機體材料介紹

波音飛機機體材料介紹

鋁合金材料在機體上的使用情況-737-300,-400,-500/747-300,-400/757/767(如上圖)

2 鈦合金材料的特點:

· 優良的耐腐蝕性;

· 重量減輕(密度比鋼低約40%);

· 高溫穩定性(高達1000至1150°F;鋁—350°F);

· 緩解體積限制問題(如起落架區域);

· 與其他材料相容,防止電腐蝕。例如,複合材料中的緊固件。

波音飛機機體材料介紹

波音飛機機體材料介紹

鈦合金在機體上的使用情況(如上圖)

鈦合金自1950年左右才開始使用。最著名的早期使用鈦的是洛克希德SR-71"黑鳥"戰略偵察機。黑鳥的飛行速度是聲速的三倍,飛行高度為80000英尺。由此產生的高表面溫度消除了鋁和低重量鋼的需求。

波音飛機機體材料介紹

黑鳥偵察機(如上圖)

1.3 鋼材料的特點:

· 大約12-16%的基本飛機結構

· 高強度和高彈性模量—適用於空間有限的設計,如起落架

波音飛機機體材料介紹

波音飛機機體材料介紹

鋼材在機體上的使用情況(如上圖)

複合材料主要包括

· 玻璃纖維複合材料 (GFRP)

· 碳纖維複合材料 (CFRP)

· 鋁合金-玻璃纖維混雜複合材料(GLARE)

· 芳綸纖維複合材料(AFRP)

複合材料的特點

· 在現代飛機的使用中比例增加

· 富有吸引力的低密度

· 高機械性能

· 結構複合材料正在取代機身上的鋁合金

· 大多數現代飛機都有複合垂直和水平穩定器、方向舵、副翼和發動機整流罩、機身蒙皮和機翼

· 軍用飛機使用的複合材料比例要大得多

波音飛機機體材料介紹

複合材料在B777結構件上的使用(如上圖)

波音飛機機體材料介紹

複合材料在B787機體上的使用情況(如上圖)

波音飛機機體材料介紹

鋁合金,鈦合金,合金鋼和複合材料性能比較(如上圖)


分享到:


相關文章: