A380飛機結(jié)構(gòu)的先進材料和工藝

A380技術(shù)不僅經(jīng)過了大量全尺寸試驗驗證而且經(jīng)過了航空公司修理專家的評審〔符合檢查和修理標準〕。。重復的拉伸載荷加上載荷的變化將會在金屬構(gòu)造內(nèi)產(chǎn)生微小的疲乏裂紋。裂紋增長速度以及剩余強度〔當裂紋產(chǎn)生時〕將指導選擇何種材料。為了防止構(gòu)造由外物損傷，需要考慮材料的損傷容限性能。問題。型且先進的金屬材料從A380選材的分布來看〔見圖2〕，鋁合金占的比重最大，達機體構(gòu)造重量的61%，因此要實現(xiàn)性能改進A380機翼部位〔80%以上是鋁合金材料〕要提高性能。A380-800飛機在鋁合金構(gòu)造上取得的主要成就包括：·在機身壁板上引用了很寬的鈑金材料，削減了連接件從而減輕了重量；·在主地板橫梁上承受了先進的鋁鋰合金擠壓件，在這一部位的應用可與碳纖維增加塑料相媲美；·7085合金，這種合金在很薄的板材和很大鍛件上性能優(yōu)于通常的高強度合金；鈦合金由于具有高強度、低密度，高損傷容限和抗腐蝕力氣使其代替鋼而廣泛應用，但是它的高價A38010%。僅僅掛2%?！380掛架的主要構(gòu)造是空中客車公司第一次承受全鈦設(shè)計。在A380飛機上承受最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4VB退火狀態(tài)下最大的斷裂韌性和最小的裂紋增長速度?！ぴ贏380上第一次承受了型鈦合金VST55531，這種的鈦合金是空中客車公司與俄羅斯制造商共同開A380飛機的機翼和掛架之間的連接件，進一步的應用還在爭論當中。A380復合材料的應用A3803。A380是空中客車第一次大范圍在大型民用運輸機上應用復合材料的飛機。在空中客車公司，A310是第一次在襟翼盒上應用復合材料的飛機；A320是投產(chǎn)的第一架全復合材料尾翼飛機；A34013%A340/500-600A380飛機是空中客車第一次將碳纖維增加塑料〔CFRP〕1.5噸。A380上的中心翼盒8.85.3噸是復合材料。面臨的主要問題是翼根的連接和零件的厚度，復合材料零件的厚度能45mmA340/500-600則承受了碳纖維增加塑料龍骨梁〔16m長，23mm厚，每根梁450噸〕的閱歷。另外在A340-600飛機上還有襟翼翼盒、方向舵以及水平安定面和升降舵的整體復合材料設(shè)計閱歷。A380飛機的CFRP水平尾翼與A310此外，上地板梁和后壓力隔框也承受了CFRP材料。這些零件的第一個承受了擠壓成形工藝，其次個試用了樹脂模浸漬工藝和自動纖維鋪放技術(shù)，最終由于外形的緣由，最終選擇了樹脂模浸漬工藝。在后機身非承壓部位由于是雙曲度壁板，所以承受了自動化纖維鋪放技術(shù)生產(chǎn)蒙皮壁板，高載荷承力框則承受高強鋁合金加工，而承載較小的框則承受RTM制造工藝。A380機翼固定前緣為熱塑性復合材料，能夠減重并節(jié)約本錢。這項技術(shù)已經(jīng)在A340-600飛機上驗證，改善了損傷容限和可檢測性，進一步的應用還在爭論中，例如應用于機身的次承力支架系統(tǒng)。RTM和翼肋零件。內(nèi)側(cè)襟翼與增升裝置簡潔受到外來物的損傷，但考慮到減重問題，金屬構(gòu)造設(shè)計在這方面并A380飛機的襟翼跟蹤梁的設(shè)計中承受了金屬與復合材料的混合構(gòu)造，在CFRPCFRP翼肋用于翼盒中代CFRP材料。A380上的典型應用包括腹部整流罩〔300平方米〕及地面這類大尺寸構(gòu)造件。用整體設(shè)計概念代替夾層構(gòu)造的進展趨勢，有A380的機身和機翼起落架艙門上得到應用。但是復合材料技術(shù)的應用必需在合理的本錢下供給高的性能。因此，在A380飛機上承受了自動絲束鋪放、自動鋪帶、樹脂膜浸漬以及樹脂轉(zhuǎn)移成型這些低本錢生產(chǎn)技術(shù)，不僅能夠生產(chǎn)大型復合材料零件，而且降低了裝配本錢。GLARE技術(shù)〔4〕GLARE蒙皮用于A380飛機的上機身蒙皮。承受GLARE工藝技術(shù)可以實現(xiàn)局部增加，并且厚度變化可以GLARE材料主要是由于其斷裂機械性能好，能夠顯著提高抗裂紋增長力氣。另一方面，玻璃Al202415%。這是為什么在穩(wěn)定性和抗彎力氣要求高的構(gòu)造零件中不選用GLAREGLARE材料相比鋁合金的另一個優(yōu)點是抗腐蝕及防火力氣強，為此空中客車公司開展了很多局部及全尺寸樣件的試驗，以驗證這種材料的性能。自從199910月以為，德國空軍就在A310多用途飛機的機身上承受了GLARE材料，該設(shè)計通過了驗證并且A380-800500平米的GLAREGLARE材料的進一步應用還在爭論中，有望替代尾翼前緣，從而改善鳥撞性能。激光焊〔見圖5〕A318A380飛機上代替鉚接首先應用于下機身壁板的桁條，從而使構(gòu)造概念從組裝構(gòu)造過渡到整體構(gòu)造，削減了裂紋增長。激光焊技術(shù)的進展還促進了可焊合金Al6056Al6013的進展。用激光焊接的壁板已經(jīng)過了壓力試驗并進展了單雙曲A380上的進一步應用可能是蒙皮與卡箍的連接部位以及起落架艙處的壓力隔框。結(jié)論A380飛機的大部件構(gòu)造零件承受了一代CFRP復合材料和先進的金屬材料，除了減重效果外，還能供給更具優(yōu)勢的使用牢靠性，且