碳纖維復(fù)合材料在無人機等航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

碳纖維是含碳量在90%以上的碳素材料，與其他高性能的纖維相比具有最高的比強度和比模量，因此，力學(xué)性能十分優(yōu)異。此外，碳纖維還具有密度低、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、電磁屏蔽性、易加工性等優(yōu)良性能。因此，碳纖維被廣泛的應(yīng)用于軍事及民用工業(yè)的各個領(lǐng)域，在航空航天所作出的卓越貢獻尤其受矚目。

在軍用戰(zhàn)斗機和直升機上，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于飛機主結(jié)構(gòu)、次結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)機特殊部位的特種功能部件。國外的一些輕型飛機和無人機已經(jīng)實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料化，主要采用的是T300和T700小絲束碳纖維增強復(fù)合材料。
將碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用到戰(zhàn)機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼、蒙皮等部位，可以起到很明顯的輕量化作用。

定制碳纖維機身部件時，根據(jù)最后的數(shù)據(jù)顯示，使用碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的前機身段，比金屬結(jié)構(gòu)減輕31.5%，零部件減少了61.5%，緊固件減少了61.3%，而且抗疲勞、耐腐蝕性能大大提高。

在民品領(lǐng)域，世界上最大的飛機A380有25%重量的配件采用的是復(fù)合材料制作，其中，22%的采用的是碳纖維增強復(fù)合材料，剩余3%則采用的是GLARE纖維-金屬板（鋁合金和玻璃纖維超混雜復(fù)合材料的層狀結(jié)構(gòu)）。

這些用碳纖維增強復(fù)合材料制成的零部件包括：減速板、垂直和水平穩(wěn)定器（用作油箱）、升降舵、方向舵、起落架艙門、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、副翼等，由于碳纖維復(fù)合材料的減重明顯，大大減少了油耗和排放；而且在使用過程中不會因為疲勞或者外界腐蝕而受損。

碳纖維復(fù)合材料因為質(zhì)量輕、剛性高、強度高、尺寸穩(wěn)定，導(dǎo)熱性好等優(yōu)勢，很早就被應(yīng)用到人造衛(wèi)星結(jié)構(gòu)體、太陽能電池板和天線上。現(xiàn)如今，人造衛(wèi)星上展開式的太陽能電池大多采用的是碳纖維復(fù)合材料，太空站和天地往返運輸系統(tǒng)上一些比較關(guān)鍵的零部件也采用的是碳纖維復(fù)合材料。我國從“神州一號”到“神州六號”上天，八年多的時間實現(xiàn)六次升天。

隨著碳纖維技術(shù)研究深入，碳纖維的產(chǎn)量也會不斷增加，質(zhì)量在不斷的提升，而整體價格會穩(wěn)步下降。會有越來越多的高性能優(yōu)質(zhì)的碳纖維復(fù)合材料會被應(yīng)用到航空行業(yè)領(lǐng)域中，為人類的航空航天事業(yè)作出巨大的貢獻。

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