何琳

摘要：復(fù)合材料由于其獨(dú)特的功能越來越受到重視。飛機(jī)制造中，選擇復(fù)合材料作為機(jī)身結(jié)構(gòu)的制造材料是一個(gè)重要趨勢(shì)，取得了良好進(jìn)展。本文是為民用設(shè)計(jì)的，對(duì)民用飛機(jī)的選擇復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)合材料質(zhì)量控制程序進(jìn)行了檢測(cè)，以提高民用飛機(jī)復(fù)合材料的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：民用飛機(jī);復(fù)合材料;產(chǎn)品質(zhì)量;驗(yàn)證

碳纖維是1960年代初作為強(qiáng)化復(fù)合材料開發(fā)的，1970年代初期擴(kuò)展到許多領(lǐng)域。其中還包括制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)，通過增強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料改善飛行結(jié)構(gòu)。到目前為止，幾大航空公司的結(jié)構(gòu)是鋼鐵、鋁、鈦和復(fù)合材料。

一、概述

1.復(fù)合材料慨況。是具有不同物理和化學(xué)特性的多種材料的組合，可生成具有單一復(fù)合材料全部?jī)?yōu)點(diǎn)的多相固體類。由基體和復(fù)復(fù)合體組成，承受載荷的相是增強(qiáng)體起到作用，產(chǎn)品制造既復(fù)雜又較多流程，包括許多制造技術(shù)，例如從重金屬和電子部件裝配。當(dāng)今中國(guó)大部分民用飛機(jī)都采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式。對(duì)于技術(shù)人員來說，很難準(zhǔn)確把握高技術(shù)要求。一般來說，在產(chǎn)品制造的主要步驟完成后才檢查產(chǎn)品質(zhì)量，在某些情況下，在復(fù)合材料的出廠之前。質(zhì)量控制通過仔細(xì)檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來檢查每條生產(chǎn)線上生產(chǎn)的產(chǎn)品是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。此選擇機(jī)制使符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品能夠進(jìn)入下一個(gè)生產(chǎn)鏈。當(dāng)特定鏈中的某個(gè)產(chǎn)品在中間遇到問題時(shí)，必須及時(shí)正確地處置該產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品質(zhì)量檢查在產(chǎn)品制造中起著至關(guān)重要的作用，也是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的關(guān)鍵?？傮w而言，質(zhì)量檢驗(yàn)與民用飛機(jī)復(fù)合材料生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量控制密切相關(guān)。

2.復(fù)合材料和制造工藝的特性。高質(zhì)量復(fù)合材料是一種由材料的兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立元素組成的新材料，其樹脂基體稱為纖維增強(qiáng)體，并且在兩兩相之間有明確的邊界以保持原材料的特點(diǎn)。當(dāng)附加材料的性能轉(zhuǎn)換為中層合板時(shí)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)設(shè)計(jì)和制造過程的要求實(shí)施剛度和力，以保持單個(gè)纖維的方向，并定義層之間載荷的尖端復(fù)合材料通常由熱鑄鐵制成，并且相對(duì)于所使用的制造過程具有更高的精度。復(fù)合材料是為材料層的纖維定向和表面加工而開發(fā)的。它們通常用增強(qiáng)纖維取向和鋪層，并通過熱壓固化成最終的材料形狀，同時(shí)對(duì)樹脂的基本形狀進(jìn)行材料化學(xué)反應(yīng)。一種降低復(fù)雜復(fù)合材料熱壓過程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱壓的方法，該方法是與各種結(jié)構(gòu)生產(chǎn)方法密切結(jié)合開發(fā)的，目的是有效控制現(xiàn)代復(fù)合結(jié)構(gòu)中的熱熱變形，嚴(yán)格控制材料零件的監(jiān)控，定義所有材料中的缺陷，檢測(cè)材料損傷，嚴(yán)格遵守材料質(zhì)量控制檢驗(yàn)。

二、民用飛機(jī)復(fù)合材料選材原則

1.安全準(zhǔn)則。在復(fù)合材料廣泛應(yīng)用的美國(guó)，技術(shù)成熟程度為10等級(jí)的材料足以表明材料的質(zhì)量例如1990年代復(fù)合材料A321的20%，現(xiàn)在復(fù)合材料A380的49%。研究表明，復(fù)合材料比鋁合金具有更強(qiáng)的抗腐蝕性，從而確保了復(fù)合材料的安全性。

2.經(jīng)濟(jì)原則。由于飛機(jī)制造費(fèi)用不僅包括購(gòu)買飛機(jī)的費(fèi)用，而且還包括飛機(jī)的能效、壽命和維修等因素，因此可以解釋為何空中客車A380被許多國(guó)際航空公司估計(jì)。復(fù)合材料雖然比鋁合金貴得多，但飛機(jī)設(shè)計(jì)的重量卻急劇下降（包括燃料消耗的減少等）。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其負(fù)面影響。

3.舒適的原則。復(fù)合材料A350XWB占飛機(jī)總重量的52%，A350超寬體的總尺寸大于波音787。此外，A350超寬體為客戶提供了適合現(xiàn)代環(huán)境的理想客廳，包括舒適的乘客居住空間和安全的乘客居住空間。

4.環(huán)境保護(hù)原則。A380在首次向世界發(fā)布之前收到了價(jià)值1000億美元的數(shù)百份訂單。銷售額和市場(chǎng)反應(yīng)增加的主要原因是A380結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)、燃料消耗減少20%、低碳環(huán)境保護(hù)以及飛機(jī)消費(fèi)比同類飛機(jī)減少近30%，這取決于發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)機(jī)體的材料等綜合因素，是由于使用復(fù)合材料使飛機(jī)的燃料消耗減少了8%。

三、質(zhì)量檢驗(yàn)在民用飛機(jī)復(fù)合材料中的作用

1.設(shè)計(jì)階段。是民用飛機(jī)復(fù)合材料生產(chǎn)的重要方面，不應(yīng)忽視。質(zhì)量檢驗(yàn)主要是在產(chǎn)品開發(fā)階段對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和管理制度的審查，主要考慮到質(zhì)量檢驗(yàn)在這些領(lǐng)域的作用，需要在產(chǎn)品檢驗(yàn)過程中闡述各個(gè)領(lǐng)域的工作方法以及工作人員的權(quán)利和義務(wù)，以及民用航空器產(chǎn)品的開發(fā)。例如，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。必須評(píng)估產(chǎn)品設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，并預(yù)測(cè)這類民用飛機(jī)復(fù)合材料的未來。因此，需要制作各種關(guān)于產(chǎn)品制造的實(shí)驗(yàn)室報(bào)告，以確保測(cè)試數(shù)據(jù)的正確性。產(chǎn)品設(shè)計(jì)檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)由政府指定的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)加以補(bǔ)充。這將使產(chǎn)品設(shè)計(jì)適應(yīng)特定市場(chǎng)的需求，并使產(chǎn)品質(zhì)量滿足特定需求。

2.為產(chǎn)品采購(gòu)原材料。在飛機(jī)復(fù)合材料的制造過程中，許多需要采購(gòu)的原材料不僅是標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，而且也是基于技術(shù)合同的外協(xié)加工產(chǎn)品的一部分。因此，質(zhì)量檢查在產(chǎn)品質(zhì)量控制中起著至關(guān)重要的作用。質(zhì)量檢查確?？梢詸z查通過供應(yīng)商競(jìng)標(biāo)的原材料的供應(yīng)來源，并且可以選擇質(zhì)量供應(yīng)商。商品的選擇須經(jīng)過嚴(yán)格的審批程序。

3.產(chǎn)品生產(chǎn)過程的質(zhì)量檢測(cè)。如果在產(chǎn)品制造過程中，生產(chǎn)與檢測(cè)分離，則可以生產(chǎn)資源浪費(fèi)過度，生產(chǎn)成本上升，勞動(dòng)生產(chǎn)率下降，生產(chǎn)達(dá)不到預(yù)定目標(biāo)。復(fù)雜組合式民用飛機(jī)的生產(chǎn)需要大量投資，造成了不可避免的經(jīng)濟(jì)損失。因此，質(zhì)量控制能夠正確地控制和控制產(chǎn)品的制造和制造過程。收集產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并檢查生產(chǎn)參數(shù)。并及早糾正產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的偏差，以確保產(chǎn)品質(zhì)量得到適當(dāng)控制?？傊?，生產(chǎn)過程質(zhì)量控制可以縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高產(chǎn)品性能，同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量。

隨著中國(guó)社會(huì)科學(xué)的不斷發(fā)展，新型復(fù)合材料在民用飛機(jī)制造中的使用越來越多，有必要探討如何驗(yàn)證民用飛機(jī)復(fù)合材料質(zhì)量，或者通過促進(jìn)民用飛機(jī)主承力結(jié)構(gòu)的質(zhì)量保證和適航認(rèn)證。

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