通用飛機(jī)與復(fù)合材料有哪些
通用飛機(jī)可以通俗地理解為用于通用航空飛行的飛機(jī)，由于通用飛機(jī)的用途廣泛，飛機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各有不同，大致可劃分為運(yùn)動(dòng)飛機(jī)、公務(wù)機(jī)、農(nóng)林飛機(jī)、多用途飛機(jī)等。 那么，下文是由小編為大家整理的通用飛機(jī)與復(fù)合材料，歡迎大家閱讀瀏覽。
1、小型飛機(jī)
小型飛機(jī)一般2~6座，大部分都只裝一臺(tái)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，主要用于飛行員培訓(xùn)、航空運(yùn)動(dòng)、空中游覽、教育培訓(xùn)、文化體育、航空廣告燈等。“小鷹”500飛機(jī)是具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的輕型多用途飛機(jī)，是一種按單駕駛體制、雙操縱進(jìn)行設(shè)計(jì)的前后兩排并列式4~5座飛機(jī)，這款飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)罩、尾錐和座艙部分側(cè)蒙皮采用了玻璃纖維復(fù)合材料。美國(guó)西銳設(shè)計(jì)公司(Cirrus Design Co)以生產(chǎn)復(fù)合材料見(jiàn)長(zhǎng)，其生產(chǎn)的SR20/SR22采用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的四座復(fù)合材料輕型飛機(jī)懸臂式下單翼，翼尖上翻，為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，機(jī)翼懸掛復(fù)合材料懸臂式緩沖主支柱，外帶整流罩。G120A是德國(guó)Grob宇航公司的雙座特技飛行飛機(jī)，機(jī)身整體是由碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成。
2、多用途飛機(jī)
多用途飛機(jī)是指可用于客貨運(yùn)輸及其他社會(huì)服務(wù)的6~10座左右的通用飛機(jī)。1974年批量生產(chǎn)的P-68，其機(jī)體大部分為金屬結(jié)構(gòu)，僅在機(jī)翼機(jī)身連接處整流包皮采用了玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。隨著材料技術(shù)的發(fā)展，更多的新材料和新技術(shù)被應(yīng)用，1991年首飛的PC-12來(lái)自瑞士派士飛機(jī)公司，其T形尾翼采用了玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，而尾翼的背鰭和腹鰭則采用凱夫拉纖維增強(qiáng)蜂窩板夾層復(fù)合材料。“探險(xiǎn)家”飛機(jī)更是采用先進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助模型設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，可迅速轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)，其機(jī)身為半硬殼式結(jié)構(gòu)，由碳纖維復(fù)合材料制成的外殼和金屬骨架構(gòu)成。德國(guó)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(jī)身由法國(guó)播舍公司提供的機(jī)制織物(鋪層角為0~90°、±45°)和單向纖維布制成，基體為環(huán)氧樹(shù)脂。
3、公務(wù)機(jī)
越來(lái)越多的復(fù)合材料被用在了繁忙的公務(wù)機(jī)上，各國(guó)的飛機(jī)制造商則紛紛研制新型的全復(fù)合材料公務(wù)機(jī)搶占未來(lái)市場(chǎng)。
美國(guó)豪客比奇公司的“首相Ⅰ”，由于機(jī)身為碳纖維蜂窩復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，除去所有的整體機(jī)身框架，蒙皮僅厚20mm，相對(duì)于常規(guī)制造客艙容積增加13%。
亞當(dāng)公司的超輕型噴氣機(jī)A700和裝備了活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的A500，飛機(jī)大部分是由碳纖維增強(qiáng)Nomax 蜂窩夾心復(fù)合材料制成，部分地方使用了玻璃纖維增強(qiáng)。以A700為例，其載客數(shù)為 6~7人，用AGATE認(rèn)證的預(yù)浸料進(jìn)行拼接(預(yù)浸料來(lái)自東麗公司)，并相應(yīng)開(kāi)發(fā)了可以對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行二次加工的銑床。復(fù)合材料層合板是碳纖維或玻璃纖維織物增強(qiáng)Nomax夾心材料，真空袋成型，從機(jī)頭到機(jī)尾的艙壁、翼梁底座、窗戶框和門(mén)框都是共固化成型的.。翼梁則由單向碳纖維增強(qiáng)復(fù)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(qiáng)復(fù)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(qiáng)復(fù)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(kāi), 售價(jià)在100萬(wàn)~250萬(wàn)美元。
4、農(nóng)林飛機(jī)
農(nóng)林飛機(jī)多由輕型飛機(jī)改裝而來(lái)，大多采用冷活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，要求能在土跑道起飛，超低空機(jī)動(dòng)飛行，成本低等，因此在農(nóng)林飛機(jī)出現(xiàn)伊始，很多二戰(zhàn)后退役的飛機(jī)被改裝成農(nóng)林飛機(jī)。
農(nóng)林飛機(jī)速度低，高度也低，并且要求控制成本，因此一般不采用復(fù)合材料或者僅采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料以減輕重量，例如波蘭飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)集團(tuán)華沙工廠研制的PZL-106“渡鴉”采用了玻璃鋼翼尖，機(jī)翼前緣縫翼采用了泡沫芯材的玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)。農(nóng)林飛機(jī)一般都攜帶有藥箱，藥箱則多為玻璃鋼結(jié)構(gòu)，并在機(jī)身骨架涂有聚氨酯以防止腐蝕和防塵。
5、水上飛機(jī)
水上飛機(jī)是能在水面上起飛、降落和停泊的飛機(jī)，其中有些也能在陸上機(jī)場(chǎng)起降。水上飛機(jī)用途廣泛，在民用方面可用于運(yùn)輸、森林消防、航空旅游、飛播造林、醫(yī)療救護(hù)等，比較有名的有中國(guó)的水轟5、日本的US-1、美國(guó)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(cè)航拍水上無(wú)人機(jī)，值得一提的是多尼爾海星馬來(lái)西亞公司的“海星”CD2，其復(fù)合材料用量很大，機(jī)翼為懸臂式下單翼，高升力機(jī)翼外側(cè)前緣下垂，采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和泡沫夾心材料，具有碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的前、后梁，尾翼由玻璃鋼制成，常規(guī)尾翼，裝電驅(qū)動(dòng)可變安裝角平尾。
6、旋翼機(jī)
旋翼機(jī)是指利用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)旋翼提供升力、推進(jìn)力和操作力的飛行器，目前通用航空中使用的旋翼機(jī)主要是直升機(jī)。
旋翼機(jī)的使用已經(jīng)相當(dāng)普遍，主要應(yīng)用領(lǐng)域有：旅客運(yùn)輸、海上油井服務(wù)、漁業(yè)作業(yè)、緊急救援、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市治安管理、醫(yī)療救護(hù)等等�，F(xiàn)在新型的直升機(jī)幾乎都采用了復(fù)合材料旋翼，機(jī)身也多在采用復(fù)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(cè)無(wú)人機(jī)具有強(qiáng)化剛性的機(jī)架結(jié)構(gòu)機(jī)臂采用內(nèi)嵌硅膠線注塑工藝，具有更好的結(jié)構(gòu)剛性及工作穩(wěn)定性，整個(gè)系統(tǒng)高度集成化的設(shè)計(jì)，使安裝調(diào)試工作變得更加簡(jiǎn)單快捷，中心架具有更大的可用空間，方便安裝及內(nèi)置各類航拍輔助設(shè)備，使您的航拍系統(tǒng)擁有更強(qiáng)的美感。還有西科斯基飛機(jī)公司的S-92，4片槳葉全復(fù)合材料旋翼，槳尖后掠，其機(jī)身主要由鋁和復(fù)合材料制成，復(fù)合材料約占40%。歐洲直升機(jī)公司的EC135，4片槳葉安裝在可控復(fù)合材料柔性臂上，機(jī)身殼、框、艙門(mén)、水平安定面及端板均采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料大部分是芳綸或碳纖維蜂窩結(jié)構(gòu)。德事龍集團(tuán)貝爾加拿大直升機(jī)公司在貝爾230基礎(chǔ)上研制的貝爾430采用全復(fù)合材料4 槳無(wú)鉸無(wú)軸承旋翼系統(tǒng)，旋翼槳葉由不銹鋼大梁、前緣包條和玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料蒙皮組成，在大梁和后緣之間填充N(xiāo)omax 蜂窩。在汶川大地震堰塞湖搶險(xiǎn)中立下大功的俄米26直升機(jī)，其尾槳由5 片玻璃鋼制槳葉組成。歐洲直升機(jī)工業(yè)公司的EH101使用了PMI聚甲基丙烯酰亞胺硬質(zhì)泡沫填充的直升機(jī)旋翼葉片，EH101還是新美國(guó)總統(tǒng)專機(jī)“海軍一號(hào)”的備選機(jī)型，該公司的EC135和NH90也是用了此項(xiàng)技術(shù)。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(lái)自德國(guó)Heek-Nienborg的機(jī)織織物預(yù)成型體。纖維使用東麗公司的T300-12K碳纖維。
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