塑料飞机

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技术

         航空制造所用复合塑料是一种聚合体树脂制成的矩阵结构,由耐热性能良好的增强型碳素纤维层或者玻璃纤维层胶合而成,再利用熔炉打造成所需要的形状,以适应不同零部件所承受的压力。目前的新型复合塑料重量只有铝合金的一半,但强度却比铝合金高出20%。

 

 

优势

       1、同样强度的塑料构件的重量可比铝合金构件轻一半左右,可以减轻飞机重量。

       2、用新型工程塑料替代部分金属制造航空零部件,生产成本低。

       3、绝缘性能好。

       4、抗腐蚀能力要比一般的金属材料高。

 

趋势

       复合塑料被用于航空零部件的制造已很普遍。

       美国、日本、意大利等国共同开发的大型客机上,各种塑料用量约占整个飞机重量的40%,可以节省燃油25%以上。

       印度班加罗尔航空实验所研制成的小型塑料飞机,总重量只有600千克,飞行速度每小时350千米,可以连续飞行2700千米。

       波音公司将于2008年推出半塑料机身的787“梦幻客机”,而全塑料机身的波音787正在加紧研制当中。

 

抗压

       对于金属材料而言,如果压力达到其最高可承受压力的10%,疲劳裂纹就会出现,不过这种裂纹的增大过程比较缓慢。复合塑料正好与之相反,只有当压力达到最高可承受压力的60%~70%时才可能出现疲劳裂纹,但是一旦裂纹出现,也就意味着这一零部件必须马上更换,否则就可能酿成大祸。

       目前,工程技术人员可以借助超声波或者热感应器等来确定复合塑料结构的损坏情况。前不久,加拿大研究人员发明了一种激光检测技术。利用这种检测系统,无需拆除零部件就能检测整个飞机的复合框架。

特点

比起其他工业材料,塑料在器材设计上具有更轻、更结实、不易腐蚀和经久耐用的优势[3] 。

由于塑料合成物制成的飞机没有金属疲劳和容易腐蚀的缺点,客舱里的空气可以更加潮湿,飞机抗空气压力的能力也加大,这样乘客在旅行时就不会感觉皮肤脱水、呼吸困难。在铝合金制造的飞机里呼吸如同站在海拔8500英尺的高山上,而878只相当于6000英尺的海拔。除此之外,塑料合金造成的飞机窗户相当于普通飞机的三倍。空气过滤系统的使用可以使飞机里的空气甚至超过外面的空气质量。由于塑料合成材料本身的技术改进,所有其他的技术畅想才成为可能。

在连接机身和机翼的地方使用了钛合金来增加粘合度。面对人们合成物制成的飞机的质疑,波音公司的首席项目工程师汤姆·康格恩(TomCogan)说他们有非常先进的技术,确保“飞机的每一个零件都非常牢固,在安装每一个零件时都选择了适合的程序”。在飞机中使用塑料并不稀奇,波音公司此次制造的飞机之所以引起如此大的关注是因为787飞机大约有50%的材料使用了合成物。而且波音公司并不打算罢手,还计划在2013年推出另一款名为A350XWB的客机,到时会有超过60%的制造原料使用合成物。空中客车公司率先在飞机的载重部分和飞行控制面使用塑料,但波音公司走得更远。1990年设计的双发式喷气飞机的整个地板都使用了塑料合成材料

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