地效翼船是一种经济?最大地效飞机?地效飞机应用复合材料的发展展望(2)

降低工装成本传统的铝合金结构往往采用分离式制造方法，多个零件单独加工后再通过紧固件装配成组件，期间还有可能会用到大量的连接角材，既浪费了重量又增加了装配成本。以长桁加筋壁板为例，若采用复合材料制造，基本蒙皮和长桁可通过共固化或共胶接的形式做成整体壁板，整个过程不会用到一个紧固件，既降低了重量又节约了成本。

此外，复合材料还可以通过铺层设计和组件化整体设计实属、陶瓷件等，减少了零件数量，简化了装配程序，降低了工装成本。

地效飞机复合材料关键技术

海洋环境湿热影响在湿热环境下，树脂基体会吸收水分，导致复合材料构件力学和物理性能下降。地效飞机服役环境以海洋为主，考虑海面湿气及海水对复合材料浸泡侵蚀的影响，应用于地效飞机的复合材料在材料选择阶段，要考虑最高使用温度和长时间高温下材料饱和吸湿，在设计验证阶段，要着重验证湿/热条件下复合材料的压缩性能。

提高材料的抗冲击性地效飞机在水面起降的过程中，海浪对飞机结构有很强的冲击力，要求材料具有良好的抗冲击性。目前就提高复合材料抗冲击性做了大量研究，主要包括以下几点：

增韧树脂基体树脂基复合材料抗低速冲击能力在很大程度上取决于树脂的韧性。习惯上，以复合材料冲击后压缩强度CAI值划分树脂基体的韧性等级。冲击能量67J/cm冲击后，CAI值大于195MPa为韧性树脂基体。

提高纤维模量为满足新一代高性能飞机的减重要求，航空工业对碳纤维提出了韧性要求，即将纤维拉伸强度和拉伸模量提高30%~40%，使纤维断裂伸长率提高20%，并要求与韧性树脂基体组合提高抗损伤能力。

三维增强体通过编、缝、织等在厚度方向引入纤维的3D复合材料可有效抑制复合材料的损伤增长，已广泛地用于提高复合材料抗层间断裂能力和冲击损伤容限。

先进的树脂和纤维在大型飞机主承力结构上的应用说明改进的复合材料的抗冲击性可以与金属材料媲美，地效飞机上应用先进复合材料能够满足海浪冲击的要求。

纵观目前复合材料以及复合材料的成型技术发展状况，实现复合材料在地效飞机上的应用必须从以下几条入手：

材料体系设计在材料选择时，主要在湿热环境和冲击环境下综合考虑树脂、纤维、树脂和纤维的界面三个方面的性能。树脂主要考虑最高使用温度、饱和吸湿量及树脂的韧性。纤维主要考虑纤维的强度、模量及抗腐蚀能力。同时，要着重考虑纤维和界面的粘附能力。

抗冲击的复合材料结构设计技术复合材料结构用于地效飞机可以带来抗腐蚀、结构强度高、刚度大和重量轻的好处。同时也引入了复合材料的一个缺点，就是抗面外冲击能力弱的特点，。通过研究不同的结构形式、增强纤维的种类、树脂的类型、铺层方式、纤维含量及铺层数量相关内容，提高复合材料结构的抗冲击性。

数字化设计技术通过数字样机可以实现全机各的优化设计，设计阶段即可以对制造过程仿真，精确分析复合材料公差，合理分配，确保一次制造出合格的制件。

以上就是关于地效飞机的全部内容，相信你一定会非常满意。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/shenmilingyu/article-14880-2.html