李春威，馬瑛劍

(中航通飛華南飛機工業(yè)有限公司，廣東 珠海 519090)

復合材料是我國飛機生產(chǎn)和制造中應用最為廣泛、最具有發(fā)展前景的一種原材料。復合材料是指以兩種或兩種以上的金屬或非金屬為原材料，依據(jù)材料性質，利用物理或化學方法組成能夠應用于不同場景的新型材料。復合材料由多種材料組合而成，可充分發(fā)揮各種材料的優(yōu)勢，提高材料的整體性能[1]。與其他飛機制造材料相比，復合材料具有更大的優(yōu)勢，可廣泛應用于飛機生產(chǎn)制造。

1 復合材料在現(xiàn)代大飛機中的應用

1.1 在民用飛機中的應用

將復合材料應用于飛機生產(chǎn)制造，可實現(xiàn)各種資源和材料的有效整合，將飛機生產(chǎn)的各種零部件化零為整，可減少各種零部件數(shù)量，減少飛機因零部件鏈接和安裝質量問題引發(fā)的安全事故[2]。金屬材料在飛機生產(chǎn)制造中占據(jù)著較大比重，其堅固性和結構穩(wěn)定性會對飛機生產(chǎn)質量產(chǎn)生直接影響，而非金屬材料在飛機生產(chǎn)過程中也發(fā)揮著越來越重要的作用。復合材料結合了金屬材料與非金屬材料的優(yōu)良性能，可保證民用飛機生產(chǎn)質量，節(jié)省生產(chǎn)制造成本，在民用飛機生產(chǎn)過程中有著越來越廣泛的應用。

1.2 在飛機主承力結構中的應用

主承力結構是保證飛機整體結構質量和穩(wěn)定性的最主要的結構。復合材料在飛機生產(chǎn)制造中的應用最初是以替換艙門、整流罩等次承力結構為主，隨著研發(fā)水平的不斷提高，復合材料應用于不同種類材料中，逐步優(yōu)化升級，綜合性能不斷提升，取得了顯著成效[3]。這種性能越來越好的復合材料能夠滿足飛機主承力結構的性能要求，已應用于中央翼盒、機身上蒙皮壁板、機身尾段等主承力結構中，其以碳纖維為主，能夠完全替代以往的材料，具有更高的質量和性能。

1.3 在復雜曲面結構件中的應用

復雜曲面結構件是飛機的重要組成部分，其在生產(chǎn)制造過程中極易受到壓力影響而出現(xiàn)變形問題。飛機生產(chǎn)制造對復合材料性能的優(yōu)化和鋪層設計等提出了更高的要求，復合材料在飛機復雜曲面結構件中的應用存在制造變形和鋪層設計難度大等問題[4]，在未來的發(fā)展過程過程中，要想讓復合材料能夠在飛機復雜曲面結構件中發(fā)揮更大的作用，應重點解決以上兩個問題，對復合材料性能進行優(yōu)化。

1.4 在飛機結構件制造中的應用

飛機生產(chǎn)制造涉及各種零部件和結構件，整體成型和共固化飛機生產(chǎn)制造已成為主要發(fā)展趨勢。復合材料具有的易于成型、高性能等優(yōu)勢能夠滿足飛機生產(chǎn)制造技術要求，可減少各種零部件和結構件的生產(chǎn)制造，節(jié)約制造成本和資源[5]。

2 現(xiàn)代大飛機復合材料制造技術

復合材料的應用已成為現(xiàn)代大飛機生產(chǎn)制造的主要發(fā)展趨勢，但由于受到技術條件的限制，復合材料生產(chǎn)技術難度較大，其應用和推廣存在一定的困難。對現(xiàn)代大飛機復合材料的制造技術進行分析，能夠為其廣泛應用起到重要的推動作用。

2.1 整體制造技術

整體制造技術是復合材料在現(xiàn)代大飛機生產(chǎn)制造中廣泛應用的重要技術基礎。復合材料是將多種類型材料進行整合，綜合各類材料的優(yōu)勢性能，需要借助整體制造技術來提升復合材料質量。復合材料的整體制造技術應用消耗量巨大，成本較高，目前無法廣泛應用于所有型號的飛機生產(chǎn)制造。要提高復合材料的整體制造技術水平，就要對制造技術和工藝進行優(yōu)化升級，在提高技術質量和應用效果的同時，降低技術應用成本。

要想提高復合材料的整體制造技術水平，應采用自動鋪放、共固化及共膠接等技術。其中，共固化技術是飛機生產(chǎn)制造發(fā)展的主流技術之一，將其用于復合材料的整體制造技術中，可在整合零件數(shù)量的同時，達到減輕復合材料結構質量、控制生產(chǎn)制造成本消耗的目的。無論是民用飛機還是軍用飛機，飛機的隱身性能都是飛機生產(chǎn)的重要指標之一。通過提高復合材料的整體制造技術水平，能夠減少飛機機身表面縫隙，有效降低RCS值，令飛機達到更好的隱身效果。

2.2 自動鋪放技術

自動鋪放技術的應用不僅能夠提高復合材料的質量和制造技術水平，還能降低復合材料的生產(chǎn)制造成本。自動鋪放技術以復合纖維材料為主要原料，能夠解決以往應用纏繞技術導致的機身凹面縫隙等問題，有效改變和調(diào)節(jié)復合材料機身的厚度。其能夠通過自動化制造技術的應用，有效提高飛機預制件的生產(chǎn)質量和效率。

自動鋪放技術在實際應用過程中根據(jù)不同材料，可分為自動鋪帶和纖維自動鋪帶兩種零件生產(chǎn)方式。自動鋪帶主要應用于規(guī)格型號較小的零件，纖維自動鋪帶主要應用于規(guī)格型號較大的零件。飛機生產(chǎn)制造過程中，不同部位對材料的性能要求不同，在應用自動鋪放技術時，要結合不同要求來選擇合適的零件生產(chǎn)方式，依據(jù)相關的技術操作規(guī)范來保證零件制造流程的規(guī)范性。

2.3 數(shù)字化設計制造技術

要想使復合材料在飛機生產(chǎn)制造過程中發(fā)揮更大的作用，應保證復合材料質量。合成復合材料時，其結構會對質量和應用效果產(chǎn)生直接影響。數(shù)字化設計制造技術能夠提升復合材料零件生產(chǎn)質量，在對復合材料零件進行設計時，其能夠借助互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化信息技術，呈現(xiàn)出更加細致準確的三維視圖，在建立零件模擬模型時，與CAD軟件相結合，通過對零件模型信息的分析來保證零件設計和生產(chǎn)的科學性和準確性。在復合材料零件生產(chǎn)制造中應用數(shù)字化設計制造技術，可呈現(xiàn)更加準確的零件設計信息數(shù)據(jù)，對零件生產(chǎn)制造周期進行更加合理的規(guī)劃，有效減少生產(chǎn)零件過程中存在的過度消耗資源和成本高昂等問題。

3 結語

復合材料在現(xiàn)代大飛機生產(chǎn)制造中扮演著重要的角色，已經(jīng)成為飛機制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢之一。但由于受到生產(chǎn)制造技術水平的限制，復合材料的應用具有一定的局限性。在未來的飛機制造發(fā)展過程中，應對復合材料進行調(diào)整和優(yōu)化，解決技術難題，促進其應用推廣。