下一代窄體客機(jī)材料中,,鋁鋰合金很可能超越復(fù)合材料,成為窄體客機(jī)的首選,。鋁鋰合金比傳統(tǒng)鋁材更輕,,在復(fù)合材料和新型輕質(zhì)鋁合金之間,鋁鋰合金似乎優(yōu)勢更大,。 毫無疑問,,碳纖維復(fù)合材料在商用飛機(jī)上取得了巨大進(jìn)步,主要是因為他們重量輕,、強(qiáng)度高,。波音787是第一架使用復(fù)合材料制造飛機(jī)機(jī)身和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件的寬體客機(jī)??湛虯350XWB同樣不甘落后,。 但是新型金屬材料的崛起,讓鋁鋰合金也開始嶄露頭角,。例如力拓 (Rio Tinto) 的子公司Alcan的Airware?,。這些新合金比傳統(tǒng)的鋁結(jié)構(gòu)輕得多,耐腐蝕性顯著提高,,成本低于復(fù)合材料,。 為什么鋁鋰合金在窄體客機(jī)的應(yīng)用要超過復(fù)合材料? 操作差異: 窄體客機(jī)相比寬體客機(jī)而言,,其主要執(zhí)飛短途航線,,每天需要頻繁起降。這需要更堅固的飛機(jī)機(jī)身來承受每天多次起飛和著陸的壓力,,以及客艙循環(huán)的增壓,。 損傷容限 飛機(jī)機(jī)身更容易受到地面損壞,通常是行李裝載車和推車在日常的運(yùn)營過程中無意撞到機(jī)身造成的,。碳纖維復(fù)合材料雖然強(qiáng)度很高,,但很容易因撞擊對機(jī)身內(nèi)部而不是外部造成損壞。因此需要進(jìn)行無損檢測,,例如使用X光設(shè)備,,才能確定是否發(fā)生損壞,以及損壞是否嚴(yán)重要需要進(jìn)行修復(fù),,才能確保機(jī)身結(jié)構(gòu)的完整性,。 而對于鋁鋰金屬而言,它能通過簡單的檢查來確定損壞情況,。就像傳統(tǒng)的鋁材一樣,。可以通過傳統(tǒng)的方式進(jìn)行修補(bǔ),。 制造工藝 復(fù)合材料相比傳統(tǒng)的鋁材而言,,它需要在烤箱或高壓釜中進(jìn)行固化,,而且采取截然不同的工藝將部件安裝到飛機(jī)上。鋁鋰合金則不存在這樣的問題,。 成本和耐用性 這兩種材料的成本和耐用性也存在差異,。復(fù)合材料的成本高于鋁,但耐腐蝕性要更強(qiáng),。雖然鋁鋰合金比傳統(tǒng)鋁材更耐腐蝕,,但在某些操作環(huán)境中,仍會被腐蝕,。相比之下,,如果水分進(jìn)入表面的缺陷,復(fù)合材料也會分層,。從耐久性的角度來看,復(fù)合材料的耐用性仍需要觀察,。 環(huán)境問題 鋁鋰合金是一種完成可以回收的材料,,在飛機(jī)壽命結(jié)束時還能回收到新飛機(jī)中。碳纖維復(fù)合材料則包括碳纖維,、用于防雷擊的金屬網(wǎng),,包裹在樹脂中。高強(qiáng)度碳纖維和金屬網(wǎng)很難從材料中提取出來,。 安全性 鋁鋰材料和復(fù)合材料在碰撞中會發(fā)生很大變化,。鋁的剛性低于碳纖維復(fù)合材料,而且在碰撞過程中會吸收沖擊力,。相比之下,,碳纖維在發(fā)生猛烈碰撞后往往會發(fā)生破碎,尤其是高強(qiáng)度碳纖維在撞擊時和樹脂分離,。 在極端的碰撞發(fā)生時,,碳纖維復(fù)合材料能否為乘客提供和鋁合金同等水平的保護(hù),尤其是在發(fā)生火災(zāi)時,,需要考慮材料的毒性和火災(zāi)通過縫隙進(jìn)入客艙的概率問題,。 媒體來源:航空之家AviationHome |
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