航空復(fù)合材料的發(fā)展階段
1970年，復(fù)合材料首次應(yīng)用至航空航天行業(yè)中，其應(yīng)用范圍從最開(kāi)始的艙門(mén)、口蓋、整流罩等發(fā)展到目前已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)翼、機(jī)身等主要承力結(jié)構(gòu);同時(shí)，隨著伴隨碳纖維等復(fù)合材料技術(shù)工藝不斷提升，高性能復(fù)合材料的使用和替代范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，部分飛機(jī)復(fù)合材料比重已達(dá)到50%以上。
民用領(lǐng)域復(fù)合材料應(yīng)用占比遠(yuǎn)高于軍用領(lǐng)域
1、民用領(lǐng)域
目復(fù) 合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用經(jīng)歷了前緣-口蓋-整流罩-擾流板-升降舵-方向舵-襟副翼-垂尾-平尾-機(jī)身和機(jī)翼等主承力結(jié)構(gòu)應(yīng)用的過(guò)程。復(fù)合材料應(yīng)用部位已由飛機(jī)的非承力部件及次承力部件發(fā)展到主承力部件，并向大型化、整體化趨勢(shì)發(fā)展。
我國(guó)民用航空器中復(fù)合材料占比不斷增加，從最開(kāi)始的波音757/767復(fù)合材料占比4%到波音787/空客A350的復(fù)合材料占比50%以上，復(fù)合材料在航空器制造中的應(yīng)用不斷增加。
2、軍用領(lǐng)域
復(fù)合材料在改善飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)，降低結(jié)構(gòu)重量，提高隱身能力等多個(gè)方面有著自己特有的貢獻(xiàn)因此廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)斗機(jī)中。發(fā)達(dá)國(guó)家較早就將復(fù)合材料應(yīng)用于戰(zhàn)斗機(jī)制造中，美國(guó)F-22實(shí)際使用碳纖維比例高達(dá)20%，F(xiàn)-35中復(fù)合材料的使用比例達(dá)到了35%，具體在蒙皮和機(jī)翼結(jié)構(gòu)和機(jī)體結(jié)構(gòu)部件上，大量的使用了碳纖維復(fù)合材料。目前，中國(guó)的戰(zhàn)斗機(jī)用復(fù)合材料的應(yīng)用還有待提高，殲-11B用復(fù)合材料占比約為12%，距離發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的距離。
民用飛機(jī)、軍用飛機(jī)數(shù)量的不斷上升加速了航天用復(fù)合材料的需求
我國(guó)民用、軍用飛機(jī)數(shù)量呈不斷上升趨勢(shì)，根據(jù)交通運(yùn)輸部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2021年，民用飛機(jī)數(shù)量為4054架;根據(jù)《world air forces 2022》統(tǒng)計(jì)，截至2021年，我國(guó)軍用飛機(jī)數(shù)量共有3285架，較2020年增加25架。在此趨勢(shì)下，我國(guó)航天用復(fù)合材料使用量將不斷增加。
航天用復(fù)合材料未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)為高性能化、低成本化、多功能化
隨著我國(guó)航空器產(chǎn)品的不斷升級(jí)，對(duì)于航空器用復(fù)合材料也提出了輕質(zhì)、耐磨損、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、抗氧化等要求。未來(lái)，我國(guó)航天用復(fù)合材料將會(huì)朝著高性能化、低成本化、多功能化發(fā)展。
