摘要：我国经济社会不断发展,随着经济的发展,航空航天领域也取得了重大突破。在航空航天领域中,许多因素会限制航天结果,对飞行工作产生系列影响。因此前期必须做好材料选择工作,将材料选择融入到航天建设当中,为航空航天业提供基础设施的保障。因此本文通过分析复合材料的特点,深入分析复合材料在航空航天领域的应用,力求促进航空航天领域的深入发展。
关键词：复合材料,航空航天,应用
1 引言
随着我国材料科学的不断发展,复合材料在许多材料建设过程中占有重要地位,在航空航天领域许多复合材料将被用作航空飞行器的基本材料,采用复合材料能有效提升航空航天飞行的质量和水平,为航空航天发展提供技术支撑和原材料的保障,因此本文通过分析复合材料自身的特点及分类情况,对航空航天领域进行具体深入的了解,从而促进航空航天领域的发展。
2 航空航天领域中复合材料的应用情况分析
复合材料是在航空航天领域发展过程中应用的综合材料,随着航空航天领域技术的不断发展,采用复合材料是当今在该领域的潮流趋势。我国对航天航空飞行器等各方面结构材料进行综合判定,选用较高规格的复合材料来促进航空航天业的发展。
选用复合材料在航空航天领域建设过程中具有突出的特点,复合材料现在已经在该领域进行全面应用。首先采用复合材料可以有效减轻飞行器自身的重量,通过复合材料的复杂性以及综合性可以减少结构设计师多重材料应用的复杂性,从而将前期的设计图纸以及设计理论更好从理论落实到实践当中,复合材料还具有传统材料不可比拟的特点。复合材料在目前结构当中的用量占比为20%。随着航空航天技术不断发展,相关领域的需求量不断增大,在飞行器研发制造方面,复合材料被逐渐应用于航天器的制造以及相应零件制造等多方面[1]。
3 航天航空领域复合材料的具体应用
3.1 树脂基复合材料的应用
树脂基复合材料本身具有强度大的特点,而且比其余材料质量更轻,因此可以利用相应的树脂基材料物质做催化剂,使树脂基材料的作用大幅度提升,在进行材料建造制作过程中采用树脂基材料可有效提升飞行器等相关材料功能结构以及功能的整体性。另外树脂基复合材料自身也具有良好的导热性以及导电性、耐高温的特点,这样可以防止飞行器在长期飞行行驶过程中因摩擦生热而导致热力性能改变现象的发生,从而提升航天航空领域应用的安全性,减少因热力性能改变而导致事故情况的发生。
在现阶段我国在相关领域应用较高的是碳纤维增强树脂基复合材料,这种材料的成本价格较低,相对于其他材料来说,它具有较高的性能比以及较明显的优势。此外在其余各机器制造过程中,我们可以提高符合材料应用的比例,从而减轻飞行器本身的重量,这样还能确保材料自身具有弹性,有较强的拉伸度,提高整体防护保护技能。在军用飞行领域通过相关材料的大规模应用,在先进装备的制造过程中,能提升综合战斗实力[2]。
纤维增强复合材料,它由增强纤维和基体两部分组成。在进行航天航空领域建造过程中纤维增强复合材料,它具有高性能复合材料和工程复合材料的特点。一般来说它的强度较高,模量也较高,制作起来更方便轻巧,利用此种材料可以减轻飞行制造器70%的重量。除此之外,它的抗疲劳性以及安全行驶的性能较高,这种材料相较于以往的材料具有高效抗压性能。受到压力后,它可以将机身所受的压力迅速并重新分配,使各项压力平均分配到每一个飞行机器使用的过程中。这样不会因为机体在受到严重撞击后,因个别纤维的断裂而导致整个机身受到严重损坏并发生严重事故。除了上述两个优点以外,它还具有良好的减震性能。在机身进行飞行时难免会遇到颠簸现象,而这种机器材料可以与机体相互作用,吸收震动的能量,从而使震动较缓慢的进行,因此它不容易对机器产生损害。除此之外,我们还需要考虑在飞行过程中,因摩擦产生的热能。使用这种材料可以有效地将热能进行排放,这样在使用过程中具有促进意义。使用纤维增强复合材料,在航空航天工业方面可以应用于战斗飞机,军用无人战斗机等制造。除此之外,还可以应用于机身,飞机发动舱的建设。采用这种材料还可以用于飞机刹车装置的建设过程,目前军用飞机基本上都采用这种材料进行刹车。因为其本身具有较好的韧性以及耐疲劳性,因此在航空航天领域具有较大的发展趋势和巨大的发展潜力。在目前我国已经拥有了一支从事研究复合材料相关技能的专家队伍,建立了相应的实验室,通过复合材料扩大对飞机建造制作的工艺流程,从而提升建造技术。
金属基复合材料也具有高强度,高耐热性,良好的导电、导热性等特点,因此其在航空航天领域也是重要的应用对象以及研究对象。金属基材料,从目前来说它包括金属相以及多相材料,这一类都可以定义为金属基材料,除此之外还包括高硅铝合金等,涵盖的范围较广。在进行相关材料运用过程中,目前航空航天领域对系列产品的安全系数把控较为严格,因此这也使金属基复合材料在此领域的应用具有极大的挑战性。在目前商用、军用飞机制造生产过程中,金属基复合材料均可以为其提供相关的借鉴经验和生产细则。金属基复合材料较传统的材料相比。在飞机进行扭转或发力过程中都可以作为主要的承载结构。在结构上较以往材料来说具有改进和优化的特点。通过不同种类以及不同尺度的材料能够增强自身的多元性,从而促进材料之间的复杂表达。金属基材料的应用在该领域中越来越广,它还可以在多种不同条件下进行应用,它可以引入特定的小颗粒或其他晶体等纤维物质,进一步增强自身的机械性能,也可以根据相应情况,保持稳定性。因此金属基复合材料,具有较高的应用价值。
结语
综上所述,在航天航空领域,我们通过对复合材料进行选择,可以综合复合材料本身的特点,研发出更高效的飞行器,而且此种飞行器还具有高强度、易回收等功能,在未来的航空航天领域发展过程中,相关部门可以尝试采用复合材料代替传统材料对相应飞行器进行改造和加工,从而让飞行器本身具有更强的竞争性和合理性。复合材料的使用可进一步推动我国航空航天领域的发展。
参考文献
[1]朱晨,纪朝辉,郭英.复合材料在航空工程中的应用研究现状及展望[J].航空维修与工程,2018(3):25-27.
[2]李贺军,罗瑞盈,杨峥.碳复合材料在航空领域的应用研究现状[J].材料工程,2017(8):8-10.
