短艙復合材料
1. 波音787夢想客機重量是多少為什麼能做到那麼輕
現代客機所用材料的平均密度是多少?自從萊特兄弟駕駛第一架實用飛機以來,平均密度的下降是巨大的。飛機在減輕重量方面的努力是積極的、持續的,並且由於燃料價格的迅速攀升而加速。這種驅動降低了特定的燃料成本,改善了航程並有助於改善環境。復合材料在現代飛機中發揮著重要作用,波音夢想客機也不例外。
自1995年以來,通用電氣在鈦片復合扇葉技術方面一直處於領先地位。對於夢想客機的發動機,復合材料還被用於7級低壓渦輪的前5級。
更少的重量
通用電氣發動機使用輕型機匣能夠減少飛機重量1200磅。機匣用碳纖維編織帶加固,是復合材料強度/重量效益的一個重要指標。這是因為風扇機匣必須包含所有的碎片,以防風扇故障。如果它不能包含碎片,那麼發動機就不能適航。
在飛機上使用復合材料的早期設計和生產問題現已得到解決。夢想飛機正處於飛機燃油效率的巔峰,將對環境的影響和安全的影響降到最低。隨著部件數量減少、維護檢查水平降低和飛行時間延長,航空公司運營商的支持成本顯著降低。
從風扇葉片到機身、機翼到洗手間,如果沒有先進的復合材料,“夢想飛機”的效率是不可能的。
2. 飛機的發動機是用什麼材料做成的
這個我只能大概的回答一下,發動機可以分為:冷端和熱端。即冷端——燃燒室之版前,熱端——燃燒權室之後(包括燃燒室)。
冷端這要是一些鋁合金,有些先進發動機的高壓壓氣機葉片和風扇是鈦合金的;熱端都是一些高溫合金,阻燃合金等,比如鎳基高溫合金、陶瓷基高溫合金等。
另外,發動機的附件齒輪箱好多是用鈦合金鑄造的。
3. 求H380LAD+Z的電阻率、熱導率、熱循環敏感性、高溫塑性及高溫塑性范圍、熔點、線膨脹系數、硬度。
作為航空航天工業的基礎,材料工業的發展決定著國防工業所能攀爬的高度,所謂的「一代材料,一層高度」是航空航天科技圈的真實寫照。
通常條件下,航空航天飛行器是在超高溫、超低溫、高真空、高應力、強腐蝕等極端條件下工作,除了依靠優化的結構設計之外,更主要的是依賴於材料所具有的優異特性和功能。由此可見,航空航天材料在航空航天產品發展中的具有極其重要的地位和作用。
單晶高溫合金
單晶高溫合金在950-1100℃ 溫度范圍內具有優良的抗氧化、抗熱腐蝕等綜合性能,成為高性能先進航空發動機高溫渦輪葉片的主要材料。我國研製了 DD402、DD406等單晶合金。其中第一代單晶合金DD402在1100℃ 、1300MPa應力下持久壽命大於100h ,適合製作工作溫度在1050℃以下的渦輪葉片,是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料;第二代單晶合金DD406含2%Re,使用溫度可達800-1100℃ ,正在先進航空發動機上進行使用考核。
鎳基超合金
鎳基超合金具有良好的高溫蠕變特性、高溫疲勞特性以及抗氧化、抗高溫腐蝕等綜合性能,滿足了高推重比先進發動機的使用要求。為了使渦輪機葉片能夠承受遠超過Ni熔點的溫度,除了升高Ni基超合金的使用溫度外,還在基體表面塗敷絕熱層 (TBC),以及採取冷卻措施等降低基體溫度。CMSX-10、Rene N6等含Re為5%-6%的第3代單晶體Ni基超合金,其使用溫度達到1050℃ 。近年來美國通用電氣公司(GE)、法國史奈克馬公司(SENCMA)和日本國家材料科學研究所(NIMS)開發了第4代單晶體Ni基超合金,該合金不僅添加了Re,還添加了2%-3%的Ru,以提高合金組織的穩定性。 NIMS研製了第 5代單晶體Ni 基超合金,在第 4代合金的基礎上增加了 Ru 含量,使合金的耐用溫度達到 1100℃ 。
金屬間化合物
金屬間化合物是近幾十年來研究的一類前景廣闊、低密度的高溫材料。目前,金屬間化合物中熔點超過1500 ℃的就有 300多種,其中 Mo3Si、 Re3Nb、 W2Hf2等金屬間化合物的熔點都超過了2000℃ 。近年來Ti-Al 和 Ni-Al系材料的力學性能及應用研究取得了令人矚目的成就。
難熔金屬材料
難熔金屬( W、Re 、Mo、Nb等)及其合金具有高熔點、耐高溫和強抗腐蝕能力等優點,應用於固液火箭發動機和航天發動機等場合。其中研究和應用最多的主要是 W、Re 、Mo、Nb等金屬。
金屬陶瓷材料
金屬陶瓷是介於高溫合金和陶瓷之間的一種高溫材料。碳硅化鈦(Ti3SiC2)是其中研究最多的一種材料,具有耐高溫、抗氧化能力強、強度高、熱穩定性高的特點,又具有金屬材料的導電、導熱、可加工性、塑性等優異性能,是一種綜合陶瓷材料。碳硅化鈦在1200-1400℃ 高溫下,強度比目前最好的耐熱合金還高,又易加工,故完全可作高溫結構材料用,其高溫強度與抗氧化、抗熱震等性能優於 Si3N4,有可能用於未來航空發動機製作導向葉片或渦輪葉片。
金屬基復合材料
金屬基復合材料與傳統金屬材料相比,具有更高的比強度、比剛度、耐高溫和結構穩定性等優異性能。鈦基、鈦鋁化合物基和高溫合金基復合材料耐溫能力較強,是航空發動機中溫(650-1000℃)部件的候選材料。
陶瓷基復合材料
陶瓷基復合材料具有密度低、耐高溫、高熱導率、高彈性模量等優異的物理性能,並能在高溫下保持很高的強度、良好的抗熱震性和適中的熱膨脹率,對減輕發動機渦輪葉片質量和降低渦輪葉片冷氣量意義重大,是高溫領域最有前途的材料。在2000℃ 以上氧化氣氛中可用的候選材料主要是碳化物和硼化物。
樹脂基復合材料
樹脂基復合材料憑借比強度高、比模量高、耐疲勞與耐腐蝕性好和阻噪能力強等優點,在航空發動機冷端部件(風扇機匣、壓氣機葉片、進氣機匣等)和發動機短艙、反推力裝置等部件上得到了廣泛應用。樹脂基復合材料已經發展到了耐溫 450℃ 的第四代聚醯亞胺復合材料,形成了從 280-450℃ 涵蓋四代的耐高溫樹脂基復合材料體系。
防護塗層
目前,對於鎳基高溫合金而言,主要使用的防護包括擴散塗層、包覆塗層、熱障塗層及新型高溫塗層。
4. 波音787夢想客機那麼輕,為什麼還能垂直起飛
現代客機所用材料的平均密度是多少?自從萊特兄弟駕駛第一架實用飛機以來,平均密度的下降是巨大的。飛機在減輕重量方面的努力是積極的、持續的,並且由於燃料價格的迅速攀升而加速。這種驅動降低了特定的燃料成本,改善了航程並有助於改善環境。復合材料在現代飛機中發揮著重要作用,波音夢想客機也不例外。
自1995年以來,通用電氣在鈦片復合扇葉技術方面一直處於領先地位。對於夢想客機的發動機,復合材料還被用於7級低壓渦輪的前5級。
更少的重量
通用電氣發動機使用輕型機匣能夠減少飛機重量1200磅。機匣用碳纖維編織帶加固,是復合材料強度/重量效益的一個重要指標。這是因為風扇機匣必須包含所有的碎片,以防風扇故障。如果它不能包含碎片,那麼發動機就不能適航。
在飛機上使用復合材料的早期設計和生產問題現已得到解決。夢想飛機正處於飛機燃油效率的巔峰,將對環境的影響和安全的影響降到最低。隨著部件數量減少、維護檢查水平降低和飛行時間延長,航空公司運營商的支持成本顯著降低。