11月17日,第十五屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在廣東珠海閉幕。本屆航展上,1022家企業(yè)參展,成交各型飛機(jī)1195架,簽約總金額達(dá)到2856億元人民幣,其中境外展商數(shù)相比上屆增長(zhǎng)104%。本屆航展的另一大亮點(diǎn)就是新材料領(lǐng)域的突出展示。在新材料及應(yīng)用展區(qū),隱身材料、鈦合金材料、碳纖維復(fù)合材料等一系列創(chuàng)新材料成為焦點(diǎn),為觀眾帶來了全新的科技體驗(yàn),來看看現(xiàn)場(chǎng)有哪些碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用案例。
  
 
  C919大型客機(jī)復(fù)合材料使用占比12% 
  
  C919大型客機(jī)不僅是我國(guó)首次按照國(guó)際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣式干線客機(jī),更是在材料工業(yè)領(lǐng)域掀起了一場(chǎng)前所未有的革命。能夠帶動(dòng)新材料、現(xiàn)代制造等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的群體突破,還將帶動(dòng)流體力學(xué)、固體力學(xué)等諸多基礎(chǔ)學(xué)科的重大進(jìn)展,全面地、大幅度地提高我國(guó)科技水平。C919 大飛機(jī)復(fù)合材料的使用量占機(jī)體結(jié)構(gòu)重量的 12% 左右。
  
  而根據(jù)國(guó)家戰(zhàn)略要求國(guó)產(chǎn)C929大飛機(jī)制造中復(fù)合材料利用率要達(dá)到54%。目前C929尚處于初步設(shè)計(jì)工作階段,最終的復(fù)合材料占比可能會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化和技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步提升。
 
  
  殲-35A戰(zhàn)斗機(jī)的新型復(fù)合材料
  
  珠海航展上,殲-35A型空軍版隱身戰(zhàn)斗機(jī)首次公開亮相。央視報(bào)道指出,殲-35A戰(zhàn)斗機(jī)的隱身性能在全球范圍內(nèi)位居首位。這一結(jié)論的得出并不令人意外,因?yàn)闅?35A在充分借鑒殲-20與F-22A優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,融合了尖端隱身技術(shù)和新型材料的應(yīng)用,大量復(fù)合材料的使用進(jìn)一步減輕了機(jī)體的重量并降低了雷達(dá)散射面積。這使得殲-35A的綜合隱身性能在五代機(jī)中處于遙遙領(lǐng)先的地位,堪稱戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)的巔峰之作。
  
  相比FC-31戰(zhàn)機(jī)30%的碳纖維復(fù)合材料占比,殲-35A進(jìn)一步提升了復(fù)合材料的使用比例。這種高端材料不僅降低了雷達(dá)散射截面積,還減輕了機(jī)體重量,大幅提升戰(zhàn)機(jī)性能。
  
 
  中國(guó)航發(fā)陶瓷基復(fù)合材料典型件
  
  中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)航發(fā)”)攜CJ1000A發(fā)動(dòng)機(jī)、“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)、AES100發(fā)動(dòng)機(jī)等明星產(chǎn)品亮相,六十余型參展展品中近半數(shù)為首次公開展示。
  
  中國(guó)航發(fā)自主研發(fā)了多種先進(jìn)航空材料和構(gòu)件,可滿足先進(jìn)航空動(dòng)力高性能、輕量化、長(zhǎng)壽命等多種設(shè)計(jì)要求。其中,采用先進(jìn)工藝制備的陶瓷基復(fù)合材料渦輪外環(huán),具有低成本、短周期、致密度高特點(diǎn),可適用于多種航空發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件批量化生產(chǎn)。
  
  珠海航展現(xiàn)場(chǎng),10家重要客戶代表與中國(guó)航發(fā)集中簽約,簽訂1500余臺(tái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的意向采購(gòu)合同和合作協(xié)議,總金額超100億元。
  
 
  白鯨航線W5000采用T700碳纖復(fù)材
  
  自主研發(fā)的全球最大智能貨運(yùn)無人機(jī)W5000全球首發(fā),成為展會(huì)首日的一大焦點(diǎn)。白鯨航線大型無人貨運(yùn)飛機(jī)項(xiàng)目由4位北航校友發(fā)起,致力于打造國(guó)產(chǎn)自主可控的大型無人貨運(yùn)飛機(jī)。
  
  采用傳統(tǒng)的渦槳形式設(shè)計(jì),翼展22.70米,高度7.51米,機(jī)長(zhǎng)22.89米,貨艙有效容積達(dá)65立方米, 是國(guó)內(nèi)載重最大、航程最遠(yuǎn)、整機(jī)安全性最高以及貨運(yùn)效率成本最優(yōu)的大型貨運(yùn)無人機(jī)之一,目前適航已受理,首架機(jī)預(yù)計(jì)2026年下半年實(shí)現(xiàn)交付。在材料選用上,采用了T700碳纖維復(fù)合材料,該材料強(qiáng)度高且重量輕。其總重約2.1噸,占全機(jī)比重約85%,極大減輕了飛機(jī)整體重量,提升了載重能力與航程。
  
  小鵬匯天的碳纖機(jī)身主體結(jié)構(gòu)和槳葉
  
  小鵬匯天的“陸地航母”分體式飛行汽車備受矚目。該飛行汽車采用六旋翼雙涵道的創(chuàng)新設(shè)計(jì),其機(jī)身主體結(jié)構(gòu)和槳葉均使用了碳纖維材料,實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度與輕量化的完美結(jié)合。此外,270°全景座艙為用戶提供了寬廣的飛行視野。
  
  萬豐鉆石DA50碳纖復(fù)材機(jī)身設(shè)計(jì)
  
  萬豐奧特控股集團(tuán)以全新姿態(tài)登場(chǎng),尤其是萬豐鉆石系列飛機(jī),包括備受矚目的鉆石DA50、DA40飛機(jī)以及創(chuàng)新的eVTOL機(jī)型。其中DA50憑借其流暢的設(shè)計(jì)與卓越的性能,備受推崇。這款五座單引擎活塞飛機(jī)配置有先進(jìn)的Garmin G1000 NXi航空電子設(shè)備,使用碳纖維復(fù)合材料機(jī)身設(shè)計(jì),不僅增強(qiáng)了飛機(jī)的強(qiáng)度,也使得質(zhì)量更輕。其配備的自動(dòng)駕駛系統(tǒng),不僅在保障安全方面卓有成效,還提升了飛行的舒適性,使其成為長(zhǎng)途飛行的理想選擇。
  
 
  復(fù)合碳纖維材料攔截彈
  
  除了低空飛行器,紅旗-19動(dòng)能攔截彈也采用了復(fù)合碳纖維材料和N-15B固體推進(jìn)劑。該攔截彈動(dòng)力來源于兩級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī),最大射高達(dá)到450千米,末端速度超過7.9馬赫,最大可承受60G過載,作戰(zhàn)范圍超過200千米。