1 碳纤维在飞机结构中应用
飞机结构分为主要结构(primary structure，又称初级结构)和辅助结构（secondary structure，又称次级结构)两大类。其中初级结构包含重要结构和其它主要结构。重要结构指传递飞行、地面或者增压载荷的关键结构件或者关键结构组件，结构件一旦失效，将导致飞机灾难性事故。
次级结构仅传递局部气动载荷或者自身质量力载荷的结构，结构失效不影响结构持续适航性/飞行安全。大多数次级结构主要作用为保证飞机气动外形、降低飞行。飞机主要结构和辅助结构主要结构如图1所示。
图1 飞机初级、次级结构主要组成
碳纤维在飞机结构件中先是作为次级结构件应用，而且一般用量也不高，后续碳纤维性能稳定和提升，开始逐渐用于航空飞机的初级结构，碳纤维在飞机中初级、次级结构应用实例分别如图2、图3所示。
图2 碳纤维在飞机初级结构中应用
图3 碳纤维在飞机次级结构中应用
2 碳纤维复合材料在飞机领域用量
碳纤维复合材料在军机应用比例逐渐增加（图4），如欧洲台风战机碳纤维复合材料用量已占总重50%左右。碳纤维复合材料在军机应用转折点发生于上世纪70、80年代，由美国原麦道公司（现波音/Boeing）研发的F/A-18系列战机。
1976年原麦道公司率先研制了F/A-18的复合材料机翼，碳纤维复合材料的用量次超过10%，后续通过进一步采用自动铺丝技术为FA-18E/F制造CFRP的12块机身蒙皮，10块进气管蒙皮，4块水平尾翼蒙皮，碳纤维复合材料用量也突破20%。目前国外军机上碳纤维复合材料用量约占机重20%~50%。
图4 碳纤维复合材料在军机中用量
目前碳纤维复合材料在波音787和空客A350商业民用飞机中用量也达到50%及以上（图5）。在波音B787飞机中，碳纤维复合材料已广泛应用在机翼、机身、垂尾、平尾、机身地板梁、后承压框等部位。波音787是个同时采用碳纤维复合材料机翼和机身的大型商用客机。
图5 碳纤维复合材料在民机中用量
碳纤维复合材料在军机、民机中应用研究均始于上世纪70年代（图6），在上世纪90年代军机中碳纤维复合材料应用比例大幅度增加后，国外主要公司开始考虑在商用飞机中逐渐增加碳纤维复合材料用量。2000年前后军机中碳纤维复合材料用量接近30-40%，此时商用飞机中碳纤维复合材料用量仍在10%上下徘徊。
图6 碳纤维复合材料在军机、民机中应用发展
3 碳纤维在民用飞机应用发展史
美国波音和欧洲空客作为的两大商用民机生产商，关于碳纤维复合材料在民机应用开展了大量研究和实际应用，美国波音飞机中碳纤维复合材料应用发展可以参读公众号前期文章《东丽碳纤维在航空领域的应用》。本期则主要介绍欧洲空客飞机碳纤维复合材料应用发展史。
自上世纪70年代，欧洲空客飞机便开始碳纤维复合材料应用研究，如当时A300飞机在天线罩、整流罩等结构件中次采用了碳纤维复合材料，随后几十年，空客飞机不断增加飞机中碳纤维复合材料用量，目前碳纤维复合材料可用于飞机主机翼、机身等结构件加工。
图7 碳纤维复合材料在欧洲空客飞机中应用
经过数十年研发，目前欧洲空客飞机用碳纤维复合材料成型加工及应用技术日臻成熟，以图8空客A380飞机为例，其后机身所有蒙皮壁板19段，22%的机身重量是碳纤维复合材料，尤其翼盒，总重8.8吨，碳纤维复合材料用了5.5吨，比金属材料减重达1.5吨，其燃料经济性相当可观。
图8 空客A380飞机中碳纤维复合材料结构件
欧洲航空航天研发联盟项目目标：未来电动飞机使用多功能复合材料
结构超级电容器的图解欧洲航空航天研发联盟Clean Sky于4月2日提供了其SORCERER项目(用于未来民用飞机的结构动力复合材料)的最新进展，该项目旨在评估复合材料层合板中的电气系统集成。该项目始于2017年，将持续到2020年7月，预算为160万英镑。该项目探索了将
0评论2020-04-035168
美国普渡大学的AnalySwift公司开发新技术以改善直升机的使用寿命
普渡大学附属的商业软件提供商AnalySwift LLC已从海军获得24万美元的小型企业创新研究计划拨款。SBIR奖将帮助该公司进一步开发SwiftComp软件，此技术可为复合材料提供高效，高保真度的建模。AnalySwift总裁兼首席执行官Allan Wood表示：我们很高兴与美国海军
0评论2020-04-039609
美国复合材料研究所开发多材料连接新方案
美国IACMI-复合材料研究所的项目模型将研究和开发重点放在最可能的部署和影响技术创新上。IACMI及其合作伙伴正在创建新的材料和流程，以应对关键的行业挑战，包括加入多种材料。将复合材料与其他材料连接的能力是将先进复合材料集成到风力涡轮机叶片，车辆和
0评论2020-04-037693
中车株洲电机风电产品批量出口加拿大
近日，中车株洲电机公司下属一级子公司江苏中车电机公司顺利交付GoldenSouth国际风电场项目的首批9台风力发电机，实现4S平台直驱永磁风力发电机批量出口北美地区。GoldenSouth国际风电场项目，是金风科技在加拿大获得的首个陆上风电项目订单。该项目位于加拿
0评论2020-04-034312
不饱和树脂市场华南出口受限，基建及房地产缓慢复工！
不饱和树脂昨日不饱和树脂市场弱稳运行。目前主力原料市场走势较为稳定，但依旧有下行风险。从不饱和树脂下游需求来看，华北地区整体表现较为稳定，华南受出口影响开工受限。虽然基建及房地产均慢慢复工中，但UPR市场出现好转尚需时日。行情走势图环氧树脂昨
0评论2020-04-035213
要闻丨海阳基地开工！风电集团布局引领山东海上风电市场
4月2日，上海电气海阳智能基地开工仪式在山东烟台海阳市举行。这是上海电气风电集团打造的继福建莆田、广东汕头、江苏如东之后又一海上风电智能制造标杆，该基地的建成将有力推动山东乃至中国海上风电市场快速发展。山东省海洋局副局长姜清春，省能源局副局长
0评论2020-04-034536
9T实验室推出Red系列：数字化复合材料生产的一次性解决方案
9T实验室推出了完整的制造解决方案Red系列，该系列包括先进的软件、增材制造设备以及工程服务，为复合材料系列的生产寻找合适的应用。大众化复合材料怎样才能使承载纤维复合材料结构更容易使用？从功能角度来看，这些材料是很有吸引力的。高性能复合材料具有
0评论2020-04-023543
帝斯曼集团为了支持新冠肺炎计划与3D打印共享应用和材料知识
Royal DSM是一家全球领先的以营养、健康和绿色生活为目标，以科学为基础的公司，正在与3D打印共享他们在积层制造应用和材料方面的知识，以帮助减轻医院和医护人员对医疗用品，设备和替换零件的需求。随着新型冠状病毒肺炎的蔓延，供应链已经减缓或停止，而对
0评论2020-04-023626
盘点近年来碳纤维复合材料在太空计划中的应用
2019年7月20日是阿波罗登月50周年纪念日。虽然在建造阿波罗太空舱时，复合材料工业还处于起步阶段，而且材料尚未实现广泛应用，但阿波罗太空舱采用了早期的复合材料技术，如由Avcoat制成的烧蚀式隔热罩。Avcoat是一种环氧-酚醛树脂制成，其二氧化硅纤维位于玻
0评论2020-04-024549
美国空军研究实验室开发航空发动机进气道新材料和新工艺
美国空军研究实验室率领的研究团队使用新材料和新工艺制造了11英尺（3.3528米）长的S形发动机进气道，并对新方法生产零件的成本和生产效率进行量化。传统方法是将合成树脂预浸料手工铺放到多件式钢制芯轴上，之后放入高压釜中进行固化；新的方法是将干纤维自
0评论2020-04-023444
