近年來(lái)，新材料與先進(jìn)制造工藝的出現(xiàn)加速了復(fù)合材料向更高性能、更高效率、更低成本和更可持續(xù)方向的發(fā)展。這一趨勢(shì)正推動(dòng)復(fù)合材料在商用飛機(jī)中的應(yīng)用達(dá)到新的高度，使其成為評(píng)估新一代民用航空項(xiàng)目進(jìn)步的重要標(biāo)桿。

如今，復(fù)合材料在主要機(jī)型中的使用比例持續(xù)攀升。空客A350 的結(jié)構(gòu)重量中有53%為復(fù)合材料，而波音787夢(mèng)想客機(jī)則達(dá)到50%。中國(guó)自主研發(fā)的寬體客機(jī)也有望實(shí)現(xiàn)類似水平。飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼和次承載結(jié)構(gòu)越來(lái)越依賴復(fù)合材料。其中超過(guò)90%的零部件采用高壓釜成型工藝生產(chǎn)，主要材料為環(huán)氧基碳纖維預(yù)浸料?？湛陀?jì)劃到2028年將A350產(chǎn)量提升至每月12架，而波音在過(guò)去的生產(chǎn)周期中曾達(dá)到每月13架787的水平。

液體成型技術(shù)的增長(zhǎng)

除了高壓釜技術(shù)，液體成型工藝也在快速發(fā)展。歐洲、美國(guó)和俄羅斯都在樹(shù)脂傳遞模塑（RTM）與真空輔助樹(shù)脂灌注（VARI）等替代技術(shù)上投入大量資源。這些工藝現(xiàn)已成為樹(shù)脂基復(fù)合材料的主要非高壓釜成型工藝，并逐步從次承載結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到主承載結(jié)構(gòu)。其優(yōu)勢(shì)在于降低生產(chǎn)成本、具備規(guī)?；芰?，并能實(shí)現(xiàn)大型航空部件的批量制造。

熱塑性復(fù)合材料的進(jìn)展

熱塑性復(fù)合材料近年來(lái)取得了顯著突破。與熱固性復(fù)合材料相比，熱塑性體系具有更高的韌性、更好的阻燃性，并兼容多種非高壓釜制造方式。它們帶來(lái)更短的成型周期、更低的成本和更高的效率。歐盟的Clean Sky計(jì)劃和美國(guó)NASA的HiCAM（高速?gòu)?fù)合材料飛機(jī)制造）項(xiàng)目均將熱塑性復(fù)合材料視為戰(zhàn)略研究重點(diǎn)，使其成為航空復(fù)合材料增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一。

綠色與可持續(xù)復(fù)合技術(shù)

隨著復(fù)合材料使用量的增加，行業(yè)也面臨回收與可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。新興的綠色復(fù)合技術(shù)致力于通過(guò)可降解聚合物和環(huán)保型基體材料來(lái)減輕環(huán)境影響。盡管目前仍處于研發(fā)階段，但這些解決方案將在實(shí)現(xiàn)航空制造業(yè)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

高性能預(yù)浸料的創(chuàng)新

另一大進(jìn)展領(lǐng)域是高性能預(yù)浸料的開(kāi)發(fā)。赫氏公司（IM10碳纖維）與東麗（T1100/3960預(yù)浸料體系）均推出了具有更高強(qiáng)度和剛度的材料。東麗的TC1130熱塑性預(yù)浸料還解決了粘接強(qiáng)度不足的問(wèn)題，拓展了熱塑性復(fù)合材料在關(guān)鍵航空結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用潛力。

未來(lái)展望

商用航空的發(fā)展歷程表明，復(fù)合材料技術(shù)在每一代飛機(jī)中都在不斷進(jìn)步。未來(lái)，復(fù)合材料的應(yīng)用水平將進(jìn)一步提升，尤其體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

• 液體成型用于低成本、大規(guī)模生產(chǎn)
• 具備更高韌性與柔性的熱塑性復(fù)合材料
• 可回收、綠色環(huán)保材料的應(yīng)用
• 性能更優(yōu)的下一代預(yù)浸料

對(duì)于中國(guó)航空工業(yè)而言，加大研發(fā)投入和戰(zhàn)略布局至關(guān)重要。通過(guò)在這些方向上不斷創(chuàng)新，國(guó)內(nèi)制造商將確保未來(lái)的商用飛機(jī)復(fù)合材料在全球市場(chǎng)保持競(jìng)爭(zhēng)力，并同時(shí)滿足性能與可持續(xù)發(fā)展的雙重目標(biāo)。

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