В радиусе большого авиалайнера C919 используются стекловолоконные композиты

Согласно представленной информации, благодаря широкомасштабному применению передовых материалов общий вес самолета C919 снизился примерно на 7 процентов.Для развития отечественных авиалайнеров одним из ключевых моментов является повышение уровня применения передовых материалов, а количество композитных материалов является важным символом для оценки прогресса гражданских авиалайнеров.

Сообщается, что в “коже” самолета C919 третьего поколения из алюминиево-литиевого сплава количество передовых композитных материалов составило 8,8 и 12%, в то время как в предыдущем самолете ARJ их было всего 1%. Новые материалы ARJ используются для не несущих конструкций, в то время как в C919 они применяются в задней части фюзеляжа, плоском хвосте и других несущих частях.По сравнению с Boeing 737 и Airbus A320 двумя типами “конкурентов”, C919 по использованию передовых композитных материалов также больше.

Первое, третье поколение алюминиево-литиевого сплава
Алюминиево-литиевый сплав обладает такими характеристиками, как низкая плотность, высокая прочность и отличная устойчивость к повреждениям, использование его для замены традиционного материала алюминиевого сплава, позволяет снизить плотность компонентов самолета на 3%, уменьшить вес на 10%?15%, увеличить жесткость на 15%?20%, поэтому он считается новым поколением самолетов более идеальным конструкционным материалом.
В большом авиалайнере C919 используется алюминиево-литиевый сплав третьего поколения, который решает проблему анизотропии алюминиево-литиевого сплава второго поколения, а предел текучести материала был увеличен на 40%, алюминиево-литиевый сплав третьего поколения был использован в обшивке фюзеляжа, длинных фермах, балках пола, полозьях сидений, граничных балках, опорных колоннах пола кабины и других частях самолета C919, а вес его фюзеляжной конструкции составляет 7,4% от веса тела, что составляет 7% от комплексного снижения веса, что является международным стандартом. 7% прироста, что является ведущим уровнем на международной арене.

Во-вторых, композитный материал из углеродного волокна класса T800.
Большой пассажирский самолет C919 – это первая модель отечественного гражданского самолета, в которой используются высокопрочные композитные материалы из углеродного волокна класса T800. По сравнению с материалом марки T300, материал марки T800 обладает более высокой прочностью, более высоким модулем упругости, более высокой вязкостью и лучшей ударопрочностью, и C919 использует углеволоконные композиты марки T800 для деталей, подвергающихся большим нагрузкам, таких как задняя часть фюзеляжа и плоский хвост.
T300 относится к первому поколению композитов для гражданских самолетов, его смоляная матрица – это не упрочненная хрупкая матрица эпоксидной смолы, армирующее волокно – углеродное волокно T300, его прочность на разрыв составляет около 3,5 ГПа, модуль растяжения – около 230 ГПа. T300 демонстрирует хрупкие характеристики материала, чувствителен к повреждению отслоения, вызванному ударной нагрузкой, поэтому он может использоваться только в несущей конструкции. Материал T800, используемый в самолете C919, имеет матрицу из эпоксидной смолы с повышенной жесткостью, а армирующим волокном является углеродное волокно T800, прочность на разрыв и модуль растяжения примерно на 50% выше, чем у T300, и это самый широко используемый композитный материал в основной несущей конструкции гражданского самолета в мире в настоящее время.

В-третьих, композитный материал из стекловолокна
       По сравнению с углеволоконными композитными материалами, стекловолоконные композитные материалы, механические свойства немного ниже, но из-за высокой диэлектрической проницаемости углеволокна, это будет влиять на работу радара, в радиокуполе большого авиалайнера C919 используются стекловолоконные композитные материалы.
       Кроме того, в некоторых небольших силовых частях, таких как закрылки, также используются стекловолоконные композиты. Поскольку стоимость стекловолоконных композитов ниже, чем углеволоконных, их можно применять для деталей с меньшей силой, что позволяет удовлетворить требования к конструкции и снизить стоимость производства.

Арамидный сотовый материал
В люке и полу пассажирского/грузового салона большого пассажирского самолета C919 используется арамидный сотовый материал, который представляет собой легкий, высокопрочный, неметаллический бионический материал, изготовленный из арамидной бумаги, пропитанной фенольной смолой.Он имитирует конструкцию пчелиного улья, имеет стабильную, легкую структуру и высокую удельную прочность. Он обладает более высокой прочностью на сдвиг по сравнению с пенопластовыми материалами и более устойчив к коррозии по сравнению с металлическими сотами.
Между тем, арамидные соты также обладают высокой прочностью, хорошей усталостной прочностью и огнестойкостью, что делает их идеальным композитным материалом для гражданского применения.

В-пятых, композитные материалы из углеродного волокна и композитные материалы на основе керамики.
Как «цветок авиации», авиационный двигатель можно назвать полным опытом авиационных технологий и промышленного накопления. Двигатель самолета C919 – это двигатель LEAP-X1C. В нем используются 18 композитных лопаток вентилятора из углеродного волокна, разработанных компанией Safran, и композитные детали турбины из керамической матрицы, разработанные американской компанией General Electric.

Шесть, арамидное волокно
Арамид сокращенно называют PSA-волокном, которое состоит из амида полисульфона. Его главной особенностью является отличная электроизоляция и теплостойкость, кроме того, высокая огнестойкость, предел кислородного индекса более 30%, хорошая химическая стабильность, кроме того, несколько полярных растворителей и концентрированная серная кислота, при комнатной температуре на химические вещества имеют хорошую стабильность. Арамид может не только производить различные высокотемпературные фильтрующие материалы и высокотемпературные и высоковольтные электроизоляционные материалы, но и может быть переработан в огнестойкие ткани высокого уровня в транспортных средствах.
Сообщается, что в салоне самолета C919 впервые будет использовано арамидное волокно для изготовления чехлов кресел, дверных шторок, что позволит снизить вес самолета более чем на 30 килограммов, а каждый самолет сможет сэкономить более 10 000 юаней стоимости.

В-седьмых, резиновые смеси
На самом деле, материалы, используемые в авиационных шинах и автомобильных шинах, в основном одинаковы, основное различие исходит от авиационных шин, использующих более прочные резиновые смеси, так что авиационные шины могут быть накачаны до давления воздуха 200 psi, что эквивалентно давлению в автомобильных шинах в 6 раз, C919 используется с радиальными шинами Air X от Michelin.