從承力結(jié)構(gòu)件的角度講,高性能熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用于先進(jìn)客機(jī)中的最具有代表性應(yīng)用便是空客A330,A340和A380系列飛機(jī)的機(jī)翼前緣,采用玻璃纖維增強(qiáng)聚苯硫醒熱塑性復(fù)合材料制備,相對于熱固性復(fù)合材料,其重量減輕25%。目前,A380已有超過1000個(gè)熱塑性復(fù)合材料零部件,其中,包括機(jī)翼前緣、肋條和機(jī)身加強(qiáng)筋等承力部件,還包括客機(jī)座椅腰部支撐部件、線纜夾具和管道夾具等內(nèi)部輔助件,材料包括玻璃纖維增強(qiáng)聚苯硫醛、碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醛和碳纖維聚酸亞胺(CF/PEI)等高性能熱塑性復(fù)合材料,總重達(dá)到2.5t。
碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醒在高端商務(wù)飛機(jī)的承力結(jié)構(gòu)件方面也有應(yīng)用,G650型高端商務(wù)公務(wù)機(jī)的水平尾翼和垂直尾翼便是由CF/PPS熱塑性復(fù)合材料整體焊接制備而成。在高端商務(wù)飛機(jī)上,碳纖維聚醒亞胺的應(yīng)用也非常多,如G550垂直尾翼、地板和增壓隔框及G650的地板和增壓隔框都是由碳纖維聚酸亞胺制備而成。從以上情況可以看出,PPS基熱塑性復(fù)合材料和PEI基熱塑性復(fù)合材料在商用飛機(jī)上的應(yīng)用更加廣泛,而PEEK基熱塑性復(fù)合材料則主要在軍用飛機(jī)上使用,在商用飛機(jī)上的應(yīng)用則主要是一個(gè)內(nèi)部非承力零部件。值得注意的是,F(xiàn)okker公司目前正在開發(fā)碳纖維增強(qiáng)聚醛酮酮(CF/PEKK)
熱塑性復(fù)合材料相關(guān)技術(shù),擬用在下一代商用飛機(jī)的主承力結(jié)構(gòu)上,目前已經(jīng)做出了扭矩盒示范件。該扭矩盒長達(dá) 12m,通過感應(yīng)焊接法將加強(qiáng)筋焊接在扭矩盒上。
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