專題報告

波音與空客為何鐘情于復合材料？

更新時間：2021-09-09 14:00:48 編輯：秘書處瀏覽：3657

空客A350和波音787是全球許多大型航空公司的主流機型，在航空公司看來，這兩種寬體客機在長途飛行中，能夠在經濟效益和客戶體驗方面帶來巨大的平衡性。而這種優勢恰恰來源于它們采用了復合材料進行制造。

復合材料在商業航空中的應用由來已久。空客A320等窄體客機早已使用了復合材料部件，如機翼和尾翼。寬體客機，如空客A380，也使用了復合材料，其機身20%以上都是由復合材料制成。近年來，復合材料在商用航空飛行器上的使用量顯著增加，已成為航空領域的支柱材料。這種現象并不奇怪，因為復合材料具有很多優勢屬性。

與鋁等標準材料相比，復合材料具有輕量化的優勢。此外，外部環境因素也不會對復合材料造成磨損。這就是為什么超過一半的空客A350和波音787客機都是由復合材料制成的關鍵原因。

波音787的構造中復合材料占50%，鋁占20%、鈦占15%、鋼占10%以及5%的其他材料。波音公司能從這種結構中獲益，減輕相當多的重量。由于復合材料構成了結構的大部分，客機總重量平均減少了20%。此外，復合材料結構可以適應制造任何形狀。因此，波音公司用多個筒狀部件組成了787的機身。

波音與空客為何鐘情于復合材料？

波音787比以往任何波音商用飛機都更多地使用了復合材料。相比之下，波音777的復合材料占比僅為10%。波音公司表示，復合材料使用量的增加對客機制造周期產生了更廣泛的影響。總的來說，在飛機生產周期中有幾種不同的材料。空客和波音都明白，為了長期安全和成本優勢，需要謹慎地平衡制造過程。

空客公司對復合材料擁有相當大的信心，尤其熱衷于碳纖維增強塑料(CFRP)。空客表示，復合材料飛機機身，更加堅固，且重量更輕。由于磨損減少，機身結構在服役期間可以減少維護，如空客A350的機身結構維護任務減少了50%。此外，空客A350機身只需要每12年進行一次檢查，而空客A380檢查時間為每8年一次。

未來，隨著航空業的進一步發展，復合材料無疑將在飛機制造中繼續扮演重要角色。值得注意的是，波音公司為其未來的寬體客機波音777X建立造價10億美元的復合材料機翼生產中心，該中心占地面積達12.1萬平方米，專門為新飛機制造機翼的面板和翼梁。空客公司也一直在研發全新復合材料技術，準備部署于其下一代氫動力ZEROe概念飛機上。因此，復合材料仍將在未來商業航空中扮演重要角色。

畢竟，更堅固的機身可以讓航空公司擁有更高效的機隊。此外，重量減輕能幫助航空公司運送更多乘客，并減少燃料消耗，增加飛行距離。在格外注重成本的市場環境下，航空公司將能從復合材料應用中獲得長期的利益。

本文由中國復合材料工業協會編譯，文章不用于商業目的，僅供行業人士交流。轉載請注明來自中國復合材料工業協會。

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