通用飛機與復合材料有哪些

通用飛機與復合材料有哪些

　　通用飛機可以通俗地理解為用于通用航空飛行的飛機，由于通用飛機的用途廣泛，飛機的結構特點各有不同，大致可劃分為運動飛機、公務機、農林飛機、多用途飛機等。 那么，下文是由小編為大家整理的通用飛機與復合材料，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　1、小型飛機

　　小型飛機一般2~6座，大部分都只裝一臺活塞發動機，主要用于飛行員培訓、航空運動、空中游覽、教育培訓、文化體育、航空廣告燈等。“小鷹”500飛機是具有我國自主知識產權的輕型多用途飛機，是一種按單駕駛體制、雙操縱進行設計的前后兩排并列式4~5座飛機，這款飛機的發動機罩、尾錐和座艙部分側蒙皮采用了玻璃纖維復合材料。美國西銳設計公司(Cirrus Design Co)以生產復合材料見長，其生產的SR20/SR22采用活塞發動機的四座復合材料輕型飛機懸臂式下單翼，翼尖上翻，為復合材料結構，機翼懸掛復合材料懸臂式緩沖主支柱，外帶整流罩。G120A是德國Grob宇航公司的雙座特技飛行飛機，機身整體是由碳纖維增強復合材料制成。

　　2、多用途飛機

　　多用途飛機是指可用于客貨運輸及其他社會服務的6~10座左右的通用飛機。1974年批量生產的P-68，其機體大部分為金屬結構，僅在機翼機身連接處整流包皮采用了玻璃纖維增強復合材料。隨著材料技術的發展，更多的新材料和新技術被應用，1991年首飛的PC-12來自瑞士派士飛機公司，其T形尾翼采用了玻璃纖維增強復合材料，而尾翼的背鰭和腹鰭則采用凱夫拉纖維增強蜂窩板夾層復合材料。“探險家”飛機更是采用先進計算機輔助模型設計和制造技術，可迅速轉入批量生產，其機身為半硬殼式結構，由碳纖維復合材料制成的外殼和金屬骨架構成。德國格羅布宇航公司制造的“SPn Utility Jet”，載客9人，空載重量在3630kg 以下，航程在3400km，滿載情況下起飛跑道要求僅為915m，機身由法國播舍公司提供的機制織物(鋪層角為0~90°、±45°)和單向纖維布制成，基體為環氧樹脂。

　　3、公務機

　　越來越多的復合材料被用在了繁忙的公務機上，各國的飛機制造商則紛紛研制新型的全復合材料公務機搶占未來市場。

　　美國豪客比奇公司的“首相Ⅰ”，由于機身為碳纖維蜂窩復合材料結構，除去所有的整體機身框架，蒙皮僅厚20mm，相對于常規制造客艙容積增加13%。

　　亞當公司的超輕型噴氣機A700和裝備了活塞發動機的A500，飛機大部分是由碳纖維增強Nomax 蜂窩夾心復合材料制成，部分地方使用了玻璃纖維增強。以A700為例，其載客數為 6~7人，用AGATE認證的預浸料進行拼接(預浸料來自東麗公司)，并相應開發了可以對復合材料進行二次加工的銑床。復合材料層合板是碳纖維或玻璃纖維織物增強Nomax夾心材料，真空袋成型，從機頭到機尾的艙壁、翼梁底座、窗戶框和門框都是共固化成型的。翼梁則由單向碳纖維增強復合材料制造而成，而翼梁抗剪腹板則是有多向的碳纖維織物增強復合材料制成。為了消除閃電擊中的電弧作用，燃料箱是由玻璃纖維增強復合材料制成，碳纖維翼梁與蒙皮之間也用了一層玻璃纖維隔開, 售價在100萬~250萬美元。

　　4、農林飛機

　　農林飛機多由輕型飛機改裝而來，大多采用冷活塞發動機，要求能在土跑道起飛，超低空機動飛行，成本低等，因此在農林飛機出現伊始，很多二戰后退役的飛機被改裝成農林飛機。

　　農林飛機速度低，高度也低，并且要求控制成本，因此一般不采用復合材料或者僅采用玻璃纖維增強復合材料以減輕重量，例如波蘭飛機和發動機工業集團華沙工廠研制的PZL-106“渡鴉”采用了玻璃鋼翼尖，機翼前緣縫翼采用了泡沫芯材的玻璃鋼夾層結構。農林飛機一般都攜帶有藥箱，藥箱則多為玻璃鋼結構，并在機身骨架涂有聚氨酯以防止腐蝕和防塵。

　　5、水上飛機

　　水上飛機是能在水面上起飛、降落和停泊的飛機，其中有些也能在陸上機場起降。水上飛機用途廣泛，在民用方面可用于運輸、森林消防、航空旅游、飛播造林、醫療救護等，比較有名的有中國的水轟5、日本的US-1、美國的PBY-5、加拿大的CL-415、俄羅斯的Be-103、昆明勁鷹S1型汽油航測航拍水上無人機，值得一提的是多尼爾海星馬來西亞公司的“海星”CD2，其復合材料用量很大，機翼為懸臂式下單翼，高升力機翼外側前緣下垂，采用玻璃纖維增強復合材料和泡沫夾心材料，具有碳纖維增強復合材料制成的前、后梁，尾翼由玻璃鋼制成，常規尾翼，裝電驅動可變安裝角平尾。

　　6、旋翼機

　　旋翼機是指利用動力驅動的旋轉旋翼提供升力、推進力和操作力的飛行器，目前通用航空中使用的旋翼機主要是直升機。

　　旋翼機的使用已經相當普遍，主要應用領域有：旅客運輸、海上油井服務、漁業作業、緊急救援、環境監測、城市治安管理、醫療救護等等。現在新型的直升機幾乎都采用了復合材料旋翼，機身也多在采用復合材料代替部分金屬材料，比如昆明勁鷹1000型八軸航拍航測無人機具有強化剛性的機架結構機臂采用內嵌硅膠線注塑工藝，具有更好的結構剛性及工作穩定性，整個系統高度集成化的設計，使安裝調試工作變得更加簡單快捷，中心架具有更大的可用空間，方便安裝及內置各類航拍輔助設備，使您的航拍系統擁有更強的美感。還有西科斯基飛機公司的S-92，4片槳葉全復合材料旋翼，槳尖后掠，其機身主要由鋁和復合材料制成，復合材料約占40%。歐洲直升機公司的EC135，4片槳葉安裝在可控復合材料柔性臂上，機身殼、框、艙門、水平安定面及端板均采用復合材料結構，復合材料大部分是芳綸或碳纖維蜂窩結構。德事龍集團貝爾加拿大直升機公司在貝爾230基礎上研制的貝爾430采用全復合材料4 槳無鉸無軸承旋翼系統，旋翼槳葉由不銹鋼大梁、前緣包條和玻璃纖維增強復合材料蒙皮組成，在大梁和后緣之間填充Nomax 蜂窩。在汶川大地震堰塞湖搶險中立下大功的俄米26直升機，其尾槳由5 片玻璃鋼制槳葉組成。歐洲直升機工業公司的EH101使用了PMI聚甲基丙烯酰亞胺硬質泡沫填充的直升機旋翼葉片，EH101還是新美國總統專機“海軍一號”的備選機型，該公司的EC135和NH90也是用了此項技術。另外，NH90的扭力臂和縱向推力桿的中心凸耳RTM工藝成型，使用了來自德國Heek-Nienborg的機織織物預成型體。纖維使用東麗公司的T300-12K碳纖維。

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