第四章空客公司使用复合材料的现状1-2.doc

课 题 第四章 空客公司使用复合材料的现状1-2 目的与要求 明确空客使用复材的目的、意义和最终的作用 熟悉复合材料的使用给空客公司在制造过程带来的优势 熟悉A380使用复材的特点以及使用中存在的问题 了解A380中使用的复合材料和原材料种类 了解空客使用先进复材成型技术的种类及其特点 重 点 熟悉复合材料的使用给空客公司在制造过程带来的优势 熟悉A380使用复材的特点以及使用中存在的问题 难 点 了解A380中使用的复合材料和原材料种类 教 具 复 习 提 问 明确空客使用复材的目的、意义和最终的作用 熟悉复合材料的使用给空客公司在制造过程带来的优势 新知识点考查 熟悉A380使用复材的特点以及使用中存在的问题 了解A380中使用的复合材料和原材料种类 布置作业 课堂布置 课后回忆 熟悉A380使用复材的特点以及使用中存在的问题 备注 教员  图1 复合材科在航空结构上的应用发展（含军机） 图2 复合材料在民机上的应用 Fig.4 Application of composite materials on civil airplanes  空客公司的应用现状 复合材料在大型民机上的应用 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，提高飞机的综合性能，因此先进复合材料在飞机上的应用不断得到扩大。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的需求量约为900～1000t。 从大型民用飞机发展来看，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，复合材料的用量为0。第二代B747上复合材料的用量为2％～3%，已经有了明显的增长。B757和B767属于第三代大型客机，复合材料的用量增加到3％－5%。波音公司必威体育精装版的B777第四代大型客机，采用复合材料达到8～9t，占该机结构质量的9%左右。欧洲空中客车公司生产的超大型客机A380-800可搭乘555名旅客，起飞质量56t，复合材料的用量高达25%。 从1960年DC-9飞机到2004年A380-800客机，复合材料在大型民用飞机上的用量根据美国宇航局（NASA）哈里斯（Harris，C.E.）和夏特（Shuart，M.J.）的统计详见表1。 由表1对复合材料在民用飞机上的应用可得出如下结论： ⑴ 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）、美国洛克希德公司和欧洲空中客车公司，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的应用，实际上就是看美国波音公司和欧洲空中客车公司在大型民用飞机生产中采用复合材料的水平。 ⑵ 复合材料在大型民用飞机上的应用不断扩大。随科学技术的发展，复合材料在大型民用飞机上的用量不断增长，从1960年DC9的用量不足1%，1980年代逐步增长到A310的10%左右，而到2003年复合材料在A380的用量高达25%。 ⑶ 复合材料在大型民用飞机上的应用已接近在先进军用飞机上的应用水平。F22是当前美国最先进的军用飞机之一，复合材料的用量在26%左右。而2003年欧洲空中客车公司生产的A380超大型客机，复合材料的用量也高达25%，表明复合材料在先进军用飞机和先进的大型民用客机上的用量已相当。  ⑷ 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4-5可明显地看出，欧洲空中客车公司生产的大型民用飞机，其复合材料的应用程度比美国要高得多。欧洲空中客车公司在1985年生产的A300-600，复合材料的用量已经达到5%～6%，该公司生产的A320、A321、A322等复合材料的用量都达到或超过15%，而A380高达25%。 美国波音公司在1990年生产的B747-400，复合材料的用量仅为2%，1995年生产的B777是美国波音公司生产的大型民用飞机中采用复合材料最高的，复合材料的用量也只有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的采用量。 表4-5 复合材料在民用飞机上的应用 （空客和波音的对比表） 年 份 型 号 复合材料用量（%） 备 注 1960 DC-9 1 麦道公司 1968 B747 2～3 波音公司 1971 DC-10 1 麦道公司 1974 L1011 1 洛克希德公司 1980 MD80 1 麦道公司 1982 B757 3～4 波音公司 1983 B767 4～5 波音公司 1984 B737 1 波音公司 1985 A300-600 5～6 空中客车公司 1986 A310 10 空中客车公司 1