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航空飞机的碳纤维时代 铝合金和钛合金并没有过时,只是想要进一步降低飞机的自重,就需要在保持主体稳固的基础上,对一些部位进行瘦身。而复合材料的出现让航天人看到了希望。从玻璃纤维复合材料,再到现在火热的碳纤维复合材料,它们的出现,可能让减少飞机自重的20%-50%。通过大量的实验证明,碳纤维复合材料具备这样的能力。 航空飞机的未来与重量息息相关 早在赖特兄弟致力于克服力量和控制问题时,他们担忧就在于结构完整性。木材和帆布只能承受很大的压力。如今,碳纤维FR-4加工件价钱,航空航天业对其复合材料的强度充满信心。他们现在的重点是尺寸和重量。波音787机队的皇冠上的明珠只是约50%的复合材料。如果不是复合材料的话,那架飞机将永远不会离地。它太大了。正是碳纤维和玻璃纤维等材料使波音和空中客车等公司能够制造出更大的商用飞机,并将其保持在空中。 我们可以预见,在未来的几十年,碳纤维复合材料将会在航空航天领域发挥出巨大的经济价值,将航天飞机的发展史推上一段新的高度。





碳纤维复合材料发挥出了突出的优势,碳纤维是由化纤和石油经特殊工艺制成的纤维,除了和一般碳素材料一样具备耐高温、耐摩擦、导电、导热等特性外,它强度更高,质量轻,更耐腐蚀。它的密度不到钢的1/4,但抗拉强度却是钢的7~9 倍,抗拉弹性也高于钢,在2000℃以上的高温惰性环境中,是强度不下降的物质。在、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃。而且它外形柔软,可加工成各种织物。从使用的角度看,碳纤维不存在腐蚀生锈的问题,比普通金属耐用。在气候条件下,碳 纤维的性质几乎不发生变化。应用在机身中可以提高整体性能,同时,采用整体化制造技术可以生产配件,减少结构重量,降低生产成本。     

复合材料化已是目前和今后的一个发展趋势,国外在机体结构上大量采用低成本、轻质高强度复合材料,并在材料、机体结构整体化设计、分析和制造技术等方面取得了快速发展与提高,使得结构设计和制造技术已发生了深刻的变革,这种的整体结构与常规铆接结构相比具有许多优点。

    1、气动性能:表面光滑、外形准确、对称性好;

    2、结构强度:总体和局部的刚性好、强度高,耐疲劳、耐久性、损伤性及机体可靠性高;

    3、重量:减轻机体结构重量约15%~20%,增加有效载重;

    4、工艺和经济:简化工艺装备,减少装配工作量,缩短制造周期,降低整机全寿命期成本。

    综上所述,碳纤维复合材料用于制造已是大势所趋,碳纤维FR-4加工件来样定制,但我国在运用复合材料技术尚处于起步阶段,相关技术手段有待于提高,想要我国在复合材料未来的领域中独树旗帜,这就需要我们加大对其科研的投入和支持;同时要加强与国际间的交流与合作,相信不久的将来,宁远碳纤维FR-4加工件,相信在不久的将来,碳纤维复合材料将会成为的主流制造材料。



快递在具体的实际应用中还存在着许多问题,比如安全问题,在设计方面这就是个难题,洛桑联邦理工学院推出了一款新型,一次飞行距离可达2千米,专门用来投送不超过500克的包裹。这款能自动避让障碍物,能飞到不平整甚至陡峭的目的地。它是它自带保护笼,保护笼由碳纤维材料构成,在飞行过程中整个和包裹都处于保护笼中,如果途中遇到任何意外,保护笼都可以起到很好的防护作用;它还能保护收件人不被旋转中的螺旋桨伤到,因为整个螺旋桨结构都处于保护笼内部,碳纤维FR-4加工件生产公司,而内置的电路会确保只有螺旋桨停止转动后,保护笼才会收起。保护笼的结构参考折纸概念设计,可以一步折叠、快速收起。收起后的体积将缩小92%,可以轻易放入普通背包中。       

 上述的虽然在安全上有所保障,但是荷载过小,远远不能满足绝大多数的快递运送需求。可运送10公斤以内货物,飞行高度达到300米—500米之间是国内快递对的基本要求。       

 除了安全问题和荷载能力,还有一个续航能力的问题。目前用于物流的分为油、电两种,使用较多的还是电力。首先,电力价格相对较便宜,售价在几千至上万元不等。燃油的价格则在几万甚至十几万元之间。同时,燃油体型较大、不太灵活,在物流领域中较少使用。从目前正在推广应用的电力来看,平均充电一次后,10分钟可以飞行10公里左右。也就是说,考虑到回程,电力的运送范围在5公里以内。如果作为使用高频率的快递,这种续航能力是远远不够的,不能只送2-3个包裹后,就要充电才能继续使用。


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