第一篇：航空航天熱固性材料論文1

材料科學(xué)與工程學(xué)院 0905010437

2011年11月18日

航天航空用熱固性材料論文

航天航空用熱固性材料

0905010437

文水武

摘 要：本文綜述了熱固性材料的特性及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了評(píng)價(jià)和探討，同時(shí)對(duì)航空航天先進(jìn)復(fù)合材料的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：

功能材料

熱固性

航空航天事業(yè)

固性材料

環(huán)氧樹脂是優(yōu)良的反應(yīng)固化型性樹脂。它與高性能纖維:PAN基碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、玄武巖纖維、S或E玻璃纖維復(fù)合，便成為不可替代的重要的基體材料和結(jié)構(gòu)材料，廣泛運(yùn)用在電子電力、航天航空、運(yùn)動(dòng)器材、建筑補(bǔ)強(qiáng)、壓力管雄、化工防腐等六個(gè)領(lǐng)域。本文重點(diǎn)論述航空航天先進(jìn)樹脂基體復(fù)合材料的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及中國(guó)的技術(shù)軟肋問題 熱固性塑料的概述

指在一定條件下（如加熱、加壓）下能通過化學(xué)反應(yīng)固化成不熔不溶性的塑料。常用的熱固性塑料有酚醛塑料、聚氨酯塑料、環(huán)氧塑料、不飽和聚酯塑料、呋喃塑料、有機(jī)硅樹脂、丙烯基樹脂等及其改性樹脂為機(jī)體制成的塑料。

第一次加熱時(shí)可以軟化流動(dòng)，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)一交鏈固化而變硬，這種變化是不可逆的，此后，再次加熱時(shí)，已不能再變軟流動(dòng)了。正是借助這種特性進(jìn)行成型加工，利用第一次加熱時(shí)的塑化流動(dòng)，在壓力下充滿型腔，進(jìn)而固化成為確定形狀和尺寸的制品。這種材料稱為熱固性塑料。

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熱固性塑料的樹脂固化前是線型或帶支鏈的，固化后分子鏈之間形成化學(xué)鍵，成為三度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不僅不能再熔觸，在溶劑中也不能溶解。酚醛、服醛、三聚氰胺甲醛、環(huán)氧、不飽和聚酯、有 機(jī)硅等塑料，都是熱固性塑料。

主要用于隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓電等在惡劣環(huán)境中使用的塑料，大部分是熱固性塑料，最常用的應(yīng)該是炒鍋鍋把手和高低壓電器。樹脂基復(fù)合材料的發(fā)展史

樹脂基復(fù)合材料（Resin Matrix Composite）也稱纖維增強(qiáng)塑料（Fiber Reinforced Plastics），是技術(shù)比較成熟且應(yīng)用最為廣泛的一類復(fù)合材料。這種材料是用短切的或連續(xù)纖維及其織物增強(qiáng)熱固性或熱塑性樹脂基體，經(jīng)復(fù)合而成。以玻璃纖維作為增強(qiáng)相的樹脂基復(fù)合材料在世界范圍內(nèi)已形成了產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)不科學(xué)地俗稱為玻璃鋼。

樹脂基復(fù)合材料于1932年在美國(guó)出現(xiàn)，1940年以手糊成型制成了玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的軍用飛機(jī)的雷達(dá)罩，其后不久，美國(guó)萊特空軍發(fā)展中心設(shè)計(jì)制造了一架以玻璃纖維增強(qiáng)樹脂為機(jī)身和機(jī)翼的飛機(jī)，并于1944年3月在萊特-帕特空軍基地試飛成功。1946年纖維纏繞成型技術(shù)在美國(guó)出現(xiàn)，為纖維纏繞壓力容器的制造提供了技術(shù)貯備。1949年研究成功玻璃纖維預(yù)混料并制出了表面光潔，尺寸、形狀準(zhǔn)確的復(fù)合材料模壓件。1950年真空袋和壓力袋成型工藝研究成功，并制成直升飛機(jī)的螺旋槳。60年代在美國(guó)利用纖維纏繞技術(shù)，制造出北極星、土星等大型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體，為航天技術(shù)開辟了輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)的最佳途徑。在此期間，玻璃纖維-聚酯樹脂噴射成型技術(shù)得到了應(yīng)用，使手糊工藝的質(zhì)量和生產(chǎn)效率大為提高。1961年片狀模塑料（Sheet Molding Compound, 簡(jiǎn)稱SMC）在法國(guó)問世，利用這種技術(shù)可制出大幅面表面光潔，尺寸、形狀穩(wěn)定的制品，如汽車、船的殼體以及衛(wèi)生潔具等大型制件，從而更擴(kuò)大了樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。1963年前后在美、法、日等國(guó)先后開發(fā)了高產(chǎn)量、大幅寬、連續(xù)生產(chǎn)的玻璃纖維復(fù)合材料板材生產(chǎn)線，使復(fù)合材料制品形成了規(guī)?；a(chǎn)。拉擠成型工藝的研究始于50年代，60年代中期實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)，在70年代拉擠技術(shù)又有了重大的突破。在70年代樹脂反應(yīng)注射成型（Reaction Injection 2

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Molding, 簡(jiǎn)稱RIM）和增強(qiáng)樹脂反應(yīng)注射成型（Reinforced Reaction Injection Molding, 簡(jiǎn)稱RRIM）兩種技術(shù)研究成功，現(xiàn)已大量用于衛(wèi)生潔具和汽車的零件生產(chǎn)。1972年美國(guó)PPG公司研究成功熱塑性片狀模型料成型技術(shù)，1975年投入生產(chǎn)。80年代又發(fā)展了離心澆鑄成型法，英國(guó)曾使用這種工藝生產(chǎn)10m長(zhǎng)的復(fù)合材料電線桿、大口徑受外壓的管道等。從上述可知，新生產(chǎn)工藝的不斷出現(xiàn)推動(dòng)著聚合物復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展。

進(jìn)入20世紀(jì)70年代，對(duì)復(fù)合材料的研究發(fā)跡了僅僅采用玻璃纖維增強(qiáng)樹脂的局面，人們一方面不斷開辟玻纖-樹脂復(fù)合材料的新用途，同時(shí)也開發(fā)了一批如碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、硼纖維、芳綸纖維、高密度聚乙烯纖維等高性能增強(qiáng)材料，并使用高性能樹脂、金屬與陶瓷為基體，制成先進(jìn)復(fù)合材料（Advanced Composite Materials, 簡(jiǎn)稱ACM）。這種先進(jìn)復(fù)合材料具有比玻璃纖維復(fù)合材料更好的性能，是用于飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星、飛船等航空航天飛行器的理想材料。國(guó)防、軍工及航空航天用樹脂基復(fù)合材料

據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，航天飛行器的質(zhì)量每減少1干克，就可使運(yùn)載火箭減輕500千克，而一次衛(wèi)星發(fā)射費(fèi)用達(dá)幾千萬美元。高成本的因素，使得結(jié)構(gòu)材料質(zhì)輕，高性能顯得尤為重要。利用纖維纏繞工藝制造的環(huán)氧基固體發(fā)動(dòng)機(jī)罩耐腐蝕、耐高溫、耐輻射，而且密度小、剛性好、強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定。再如導(dǎo)彈彈頭和衛(wèi)星整流罩、宇宙飛船的防熱材料、太陽能電池陣基板都采用了環(huán)氧基及環(huán)氧酚醛基纖維增強(qiáng)材料來制造。處于航天航空飛行及其安全的考慮所需，作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、高可靠性和穩(wěn)定性，環(huán)氧碳纖維復(fù)合材料成為不可缺少的材料。

高性能環(huán)氧復(fù)合材料采用的增強(qiáng)材料主要是碳纖維(CF)以及CF和芳綸纖維(K-49)或高強(qiáng)玻璃纖維(S-GF)的混雜纖維。所用基體材料環(huán)氧樹脂約占高性能復(fù)合材料樹脂用量的90%左右。高性能復(fù)合材料成型工藝多采用單向預(yù)浸料干法鋪層，熱壓罐固化成型。高性能環(huán)氧復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用在各種飛機(jī)上。以美國(guó)為 3

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例，20世紀(jì)60年代就開始應(yīng)用硼/環(huán)氧復(fù)合材料作飛機(jī)蒙皮、操作面等。由于硼纖維造價(jià)太貴，70年代轉(zhuǎn)向碳/環(huán)氧復(fù)合材料，并得到快速發(fā)展。大致可分為三個(gè)階段。第一階段應(yīng)用于受力不大的構(gòu)件，如各類操縱面、舵面、擾流片、副翼、口蓋、阻力板、起落架艙門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等次結(jié)構(gòu)上。第二階段應(yīng)用于承力大的結(jié)構(gòu)件上，如安定面、全動(dòng)平尾和主受力結(jié)構(gòu)機(jī)翼等。第三階段應(yīng)用于復(fù)雜受力結(jié)構(gòu)，如機(jī)身、中央翼盒等。一般可減重20%～30%。目前軍機(jī)上復(fù)合材料用量已達(dá)結(jié)構(gòu)重量的25%左右，占到機(jī)體表面積的80%。高性能環(huán)氧復(fù)合材料在國(guó)外軍機(jī)和民機(jī)上的應(yīng)用實(shí)例較多。

我國(guó)于1978年首次將碳-玻/環(huán)氧復(fù)合材料用于強(qiáng)-5型飛機(jī)的進(jìn)氣道側(cè)壁。據(jù)有關(guān)會(huì)專家介紹，20世紀(jì)80年代在多種軍機(jī)上成功地將C/EP用作垂直安定面、舵面、全動(dòng)平尾和機(jī)翼受力盒段壁板等主結(jié)構(gòu)件。

國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

航天高新技術(shù)對(duì)航天先進(jìn)復(fù)合材料的要求越來越高，促使先進(jìn)復(fù)合材料向幾個(gè)方向發(fā)展：① 高性能化，包括原材料高性能化和制品高性能化。如用于航空航天產(chǎn)品的碳纖維由前幾年普遍使用的T300已發(fā)展到T700、T800甚至T1000。而一般環(huán)氧樹脂也逐步被韌性更好的、耐溫更高的增韌環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂和聚酰亞胺樹脂等取代；對(duì)復(fù)合材料制品也提出了輕質(zhì)、耐磨損、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、抗氧化等要求。② 低成本化，低成本生產(chǎn)技術(shù)包括原材料、復(fù)合工藝和質(zhì)量控制等各個(gè)方面。③ 多功能化，航天先進(jìn)復(fù)合材料正由單純結(jié)構(gòu)型逐步實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能一體化，即向多功能化的方向發(fā)展。

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)是目前最先進(jìn)的復(fù)合材料之一。它以其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫、抗腐蝕、熱力學(xué)性能優(yōu)良等特點(diǎn)，廣泛用作結(jié)構(gòu)材料及耐高溫抗燒蝕材料,是其它纖維增強(qiáng)復(fù)合材料所無法比擬的。5 用于固體發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的耐熱樹脂基體

耐高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料用的新型熱固性樹脂一般指芳雜環(huán)高聚物,如聚酰亞 4

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胺、聚苯砜等，它們的耐熱性比改性環(huán)氧和多官能團(tuán)環(huán)氧更高，其中聚酰亞胺是目前耐熱性最好、已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的重要品種。聚酰亞胺中的雙馬來酰亞胺(BMI)既具有聚酰亞胺耐高溫、耐濕熱、耐輻射的特點(diǎn)，又有類似于環(huán)氧樹脂較易加工的優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是熔點(diǎn)高、溶解性差、脆性大，如HexcelF650是成熟的第二代BMI樹脂。在非常潮濕的情況下，最高連續(xù)使用溫度為204.4℃，采用HexcelF650基復(fù)合材料的導(dǎo)彈經(jīng)噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)超聲速?zèng)_刺后，能承受比預(yù)料更嚴(yán)酷的熱環(huán)境。如能應(yīng)用于固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，對(duì)其綜合性能的提高十分有利。目前的主要問題是BMI的固化溫度(約300℃)和固化壓強(qiáng)(約1.5MPa)均比較高，使纏繞型組合芯模和殼體內(nèi)絕熱層難以承受[6，9，10]。

國(guó)內(nèi)外噴管用樹脂基防熱材料的發(fā)展經(jīng)歷大致相同，從玻璃/酚醛、高硅氧/酚醛到碳/酚醛、碳/聚芳基乙炔，從單功能到多功能、低性能到高性能，樹脂體系經(jīng)歷了從酚醛樹脂、改性酚醛樹脂到高性能樹脂。目前對(duì)聚苯并咪唑、聚喹口惡啉、聚苯并唑、聚苯并噻唑、聚芳基乙炔等高性能樹脂的應(yīng)用研究已成為熱點(diǎn),是樹脂基防熱材料發(fā)展的方向。由于碳/酚醛復(fù)合材料具有生產(chǎn)周期短、制造成本低、性能適中等特點(diǎn)，是目前固體發(fā)動(dòng)機(jī)噴管燒蝕防熱材料中廣泛使用的材料之一，主要用在如噴管擴(kuò)張段一類受熱流強(qiáng)度較低的部件上；又因其價(jià)格低廉，甚至在美國(guó)航天飛機(jī)助推器的噴管喉襯上也使用碳/酚醛材料。國(guó)外典型的碳/酚醛材料有FM5055、MX4957A等牌號(hào)，所用酚醛樹脂多以Ba(OH)

2、NH4OH等為催化劑合成。酚醛樹酯雖耐燒蝕性優(yōu)良，但重現(xiàn)性不好，燒蝕可預(yù)示性差[1，16]。

由于碳纖維的密度、耐熱性、剛性等方面的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)纖維以碳纖維為主。碳纖維復(fù)合材料在空間技術(shù)上的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)也有成功范例，如我國(guó)的第一顆實(shí)用通信衛(wèi)星應(yīng)用了碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料拋物面天線系統(tǒng)；第一顆太陽同步軌道“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星采用了多折迭式碳纖維復(fù)合材料剛性太陽電池陣結(jié)構(gòu)等。隨著航空航天工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)材料的要求也日益苛刻，一個(gè)國(guó)家新材料的研制與應(yīng)用水平，在很大程度上體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的國(guó)防和科研水平，因此許多國(guó)家都把新材料的研制與應(yīng)用放在科研工作的重要地位。

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6火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體用韌性環(huán)氧樹脂基體

為了適應(yīng)航空航天領(lǐng)域日益苛刻的要求，通用環(huán)氧樹脂已不能滿足要求，世界各國(guó)都在致力于開發(fā)各種高性能環(huán)氧樹脂，以便于開發(fā)同高性能增強(qiáng)材料（如芳綸、碳纖維等）相匹配的樹脂體系。但總結(jié)起來，大都是在保證環(huán)氧樹脂優(yōu)異的工藝性的前提下，實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂的多官能化，以改善其固化物的耐熱性和粘接性。

環(huán)氧樹脂由于性能優(yōu)異,數(shù)十年來一直是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體用復(fù)合材料樹脂基體的主體,預(yù)計(jì)今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍將如此.這些年來曾經(jīng)歷過剛性環(huán)氧-柔性環(huán)氧-剛性環(huán)氧的再認(rèn)識(shí)過程,但居主導(dǎo)地位的一直是剛性雙酚A二縮水甘油醚的環(huán)氧混合物。環(huán)氧樹脂的固有缺點(diǎn)是耐沖擊損傷能力差,耐熱性能也較低(小于170℃),火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在高速下飛行,外表面必須良好絕熱,以防御氣動(dòng)加熱影響,這樣則加大了發(fā)動(dòng)機(jī)的惰性質(zhì)量。多年來各國(guó)都在努力改進(jìn)環(huán)氧樹脂性能,例如提高韌性或耐熱性，以不斷提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。許多研究工作表明環(huán)氧樹脂改進(jìn)仍有很大潛力。航天器用外熱防護(hù)涂層材料

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的外防護(hù)主要包括氣動(dòng)熱蝕防護(hù)和發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夥雷o(hù)兩部分。氣動(dòng)熱蝕防護(hù)主要以樹脂基復(fù)合材料為主,如法國(guó)宇航公司為戰(zhàn)略導(dǎo)彈研制的防熱涂料,主要成分為硅樹脂和中空二氧化硅顆粒,是一種導(dǎo)熱系數(shù)0.1~0.15w/(m k),密度0.6g/m3的可噴涂涂層[54];俄羅斯研制的C-300導(dǎo)彈使用了牌號(hào)為ВЩ 027的防熱涂層材料,大型“質(zhì)子號(hào)”運(yùn)載火箭使用了以氯磺化聚乙烯彈性體為基體,加入不同填料及輕質(zhì)中空微球[55,56]的外熱防護(hù)材料;美國(guó)的氣動(dòng)熱蝕防護(hù)材料品種較多,廣泛應(yīng)用于航天飛機(jī)和導(dǎo)彈等航天產(chǎn)品,其基體材料主要為環(huán)氧樹脂、氯磺化聚乙烯、酚醛、環(huán)氧-聚氨酯、聚硫-環(huán)氧和硅橡膠等,美國(guó)公司生產(chǎn)的供宇宙飛船及重返大氣設(shè)備表面用耐燒蝕防熱涂層,使用的基體是雙組分室溫硫化硅橡 6

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膠[57]。

我國(guó)現(xiàn)在開始抓飛機(jī)復(fù)合材料的預(yù)研，當(dāng)然有利于縮小與世界先進(jìn)水平的差距。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，要從根本上解決我國(guó)民機(jī)技術(shù)上的差距，還得從解決我國(guó)民機(jī)技術(shù)長(zhǎng)期落后的三個(gè)原因做起，即要加大民機(jī)研制的頻度、成立專門的民機(jī)研究所、建立科技轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力體制機(jī)制的航空工業(yè)最佳模式。

高性能樹脂基體及其改性是我門樹脂行業(yè)的責(zé)任和義務(wù)。努力做好這方面的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化才能使我們從一個(gè)生產(chǎn)消費(fèi)大國(guó)變成真正的生產(chǎn)消費(fèi)強(qiáng)國(guó)。

參考文獻(xiàn): [1] 林德春；張德雄.；固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)材料現(xiàn)狀、前景和發(fā)展對(duì)策；航天四院建國(guó)五十周年科技論文集.1999 [2] 吳良義等，羅蘭溫曉蒙；熱固性樹脂基體復(fù)合材料的應(yīng)用及其工業(yè)進(jìn)展，,[J].熱固性樹脂，2008,23(增):22 [3] 張建藝；先進(jìn)纖維及其復(fù)合材料在西部開發(fā)中的機(jī)遇；固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料工藝,2000,2:59~63 4] 趙稼祥；碳纖維復(fù)合材料在民用航空上的應(yīng)用；[J] 高科技纖維與應(yīng)用,2003,3:1~5

第二篇：航空航天概論論文

航空航天概論論文

——神舟六號(hào)飛船

學(xué)院：

姓名：

學(xué)號(hào)：

在幾周的公共選修課學(xué)習(xí)之后，我很慶幸自己能夠選到楊莉教授講授的《航空航天概論》這門課程，因?yàn)樗屛覍W(xué)到了很多我平時(shí)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課上無法學(xué)到的知識(shí)，同時(shí)也讓我認(rèn)識(shí)到了學(xué)習(xí)物理學(xué)是多么的重要，它讓我了解到了許多自己感興趣的飛行器的工作原理，看到了許多有趣的，最前沿的飛行器的圖片，更是讓我知道了很多前人為實(shí)現(xiàn)飛上藍(lán)天而做出的努力。下面就神州六號(hào)飛船的構(gòu)造以及新技術(shù)的研發(fā)等簡(jiǎn)單的談一下自己的認(rèn)識(shí)： 神舟六號(hào)飛船由軌道艙、逃逸塔、留軌艙、工作艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成?！吧裰邸憋w船的軌道艙是一個(gè)圓柱體，總長(zhǎng)度為2．8米，最大直徑2．25米，一端與返回艙相通，另一端與空間對(duì)接機(jī)構(gòu)連接?！吧窳钡能壍琅撝员环Q為“多功能廳”，是因?yàn)?名航天員除了升空和返回時(shí)要進(jìn)入返回艙以外，其他時(shí)間都在軌道艙里。軌道艙集工作、吃飯、睡覺、盥洗和方便等諸多功能于一體。逃逸塔即逃逸救生塔，位于飛船的最前部，高8米。它本身實(shí)際上就是由一系列火箭發(fā)動(dòng)機(jī)組成的小型運(yùn)載火箭。在運(yùn)載飛船的火箭起飛前900秒到起飛后160秒期間（火箭運(yùn)行距離在0至100公里），一旦發(fā)生緊急情況，這個(gè)救生塔將緊急啟動(dòng)，拽著“神舟六號(hào)”飛船的返回艙和軌道艙與火箭分離，迅速逃離險(xiǎn)地，并利用降落傘降落到安全地帶。留軌艙即飛行員的家。工作艙外形為兩端帶有錐角的圓柱體，它是航天員的“太空臥室”兼“工作間”。它還兼有航天員生活艙和留軌實(shí)驗(yàn)艙兩種功能，所以也稱留軌艙。軌道艙里面裝有多種試驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)儀器，可進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)，其兩側(cè)裝有可收放的大型太陽能電池帆翼、太陽敏感器和各種天線以及各種對(duì)接結(jié)構(gòu)，用來把太陽能轉(zhuǎn)換為飛船的能源、與地面進(jìn)行通訊等。作為航天員的“太空臥室”，軌道艙的環(huán)境很舒適，艙內(nèi)溫度一般在17至25攝氏度之間。返回艙又稱座艙，它是航天員的“駕駛室”。是航天員往返太空時(shí)乘坐的艙段，為密閉結(jié)構(gòu)，前端有艙門?！吧裰哿?hào)”完成繞地飛行任務(wù)后，兩名航天員也將乘坐返回艙回歸地球。推進(jìn)艙又叫儀器艙。通常安裝推進(jìn)系統(tǒng)、電源、軌道制動(dòng)，并為航天員提供氧氣和水。推進(jìn)艙的兩側(cè)還裝有面積達(dá)20多平方米的主太陽能電池帆翼。這些部件即構(gòu)成了神舟六號(hào)的“身體”。

神舟六號(hào)號(hào)飛船相對(duì)于以前發(fā)射的飛船有以下四點(diǎn)技術(shù)改進(jìn)：

一、圍繞兩人多天飛行任務(wù)的改進(jìn)。首先，準(zhǔn)備了足量甚至余量的航天員消耗品，包括食品、水、睡袋等。食品柜置于軌道艙中，以前處于空置狀態(tài)。按照每人每天一個(gè)半暖壺的用水量，通過水箱和單獨(dú)的軟包裝兩種方式準(zhǔn)備了航天員用水。其次提高了座艙的環(huán)境控制能力。一人一天呼出近一升水，神舟六號(hào)提高了對(duì)水汽冷凝的能力，擴(kuò)大了冷凝水箱，把所有裸露管線都貼上了吸水材料，確保飛船濕度控制在80%以下。艙內(nèi)的氧氣、溫度和濕度都可自動(dòng)感應(yīng)并調(diào)節(jié)。

二、軌道艙功能使用方面的改進(jìn)。放置了很多航天員生活的必需品，如食品加熱裝置和餐具等。軌道艙中掛有一個(gè)睡袋，供兩名航天員輪流休息用。失重狀態(tài)下人其實(shí)可以浮在空中睡覺，但考慮到人在地面養(yǎng)成的習(xí)慣，所以通過睡袋人為地制造一種“床”的感覺，否則航天員睡覺時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生墜入萬丈深淵的錯(cuò)覺。軌道艙中還有一個(gè)專門的清潔用品柜，航天員可以用里面的濕巾等物品進(jìn)行清潔。大小便收集裝置這次也是首次使用。

三、提高航天員安全性的改進(jìn)。返回艙中航天員的坐椅設(shè)計(jì)了著陸緩沖功能，這是為了在反推火箭發(fā)生故障時(shí)依然能夠保證航天員安全。神舟五號(hào)飛船里只有楊利偉乘坐的那個(gè)坐椅有著陸緩沖功能，并且有個(gè)小的缺陷，就是返回前坐椅提升后航天員難以看到舷窗外的情況。神舟六號(hào)對(duì)緩沖器進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，并與整船結(jié)合進(jìn)行了反復(fù)試驗(yàn)，從

高塔、飛機(jī)上拋下的3次試驗(yàn)每次均獲得了成功。返回艙與軌道艙之間的艙門，如果在返回時(shí)關(guān)閉不嚴(yán)，將威脅航天員安全。俄羅斯曾經(jīng)有3名航天員因此而喪生。神舟六號(hào)科研人員研制成功了艙門密閉快速自動(dòng)檢測(cè)裝置，并花費(fèi)了數(shù)月時(shí)間研制出一種專用抹布，這種布不產(chǎn)生纖維、靜電、異味，專門用來清潔艙門。

四、持續(xù)性改進(jìn)。我國(guó)載人航天工程于1992年正式啟動(dòng)，至今已經(jīng)過去了13年，飛船上最初使用的元器件和原材料有的已經(jīng)不再生產(chǎn)，個(gè)別技術(shù)已經(jīng)稍顯落伍。神舟六號(hào)做了一些日常的持續(xù)性改進(jìn)。比如神舟一號(hào)到五號(hào)上的“黑匣子”，是1994年研制的，存儲(chǔ)容量只有10兆字節(jié)。當(dāng)前的黑匣子不僅存儲(chǔ)量比原來大了100倍，而且數(shù)據(jù)的寫入和讀出速度也提高了10倍以上，體積卻不到原來的一半。

另外，根據(jù)神舟五號(hào)宇航員楊利偉提出的意見，為使神舟六號(hào)著陸時(shí)對(duì)太空人的沖擊降至最小，艙內(nèi)宇航員的座椅還首次安裝了“賦形減震坐墊”，這是根據(jù)太空人形體不同特征量體制造的吸能座墊，可在發(fā)生撞擊瞬間迅速分散人體的應(yīng)力，避免人體損傷。這也體現(xiàn)了國(guó)家注重飛行員的安全和以人為本的觀念。

飛船上天后，要由航天測(cè)控網(wǎng)對(duì)飛船實(shí)施測(cè)控管理。如果把神舟飛船比作放飛太空的“風(fēng)箏”，那么，航天測(cè)控網(wǎng)就是那根重要的“風(fēng)箏線”。我國(guó)的航天測(cè)控網(wǎng)由多個(gè)地面測(cè)控站和4艘遠(yuǎn)望號(hào)航天測(cè)量船組成。這4艘測(cè)量船分別是太平洋上的“遠(yuǎn)望”一號(hào)和“遠(yuǎn)望”二號(hào)測(cè)量船，印度洋上的“遠(yuǎn)望”四號(hào)測(cè)量船，大西洋上的“遠(yuǎn)望”三號(hào)測(cè)量船。其中，3艘測(cè)量船都在緯度相對(duì)較高的南半球。

神六的整個(gè)研發(fā)過程是我國(guó)完全依靠自己的技術(shù)獨(dú)立自主完成的，擁有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。托舉神舟飛天的運(yùn)載火箭，僅是故障檢測(cè)處理系統(tǒng)和逃逸系統(tǒng)，就采用了30多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。這表明，我國(guó)在高科技領(lǐng)域，從基礎(chǔ)技術(shù)的研究到精密配件的制造，能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的“中國(guó)制造”。在中國(guó)載人航天工程發(fā)展戰(zhàn)略中，神舟六號(hào)具有承前啟后的重要意義,中國(guó)正穩(wěn)步推進(jìn)載人航天工程第二階段目標(biāo)的完成，并向第三階段即建立太空站的目標(biāo)邁進(jìn)。更重要的是，作為我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的承載體，神六在當(dāng)今世界最復(fù)雜、最龐大、最具風(fēng)險(xiǎn)的工程體系里，以技術(shù)密集度高、尖端科技聚集的精彩表現(xiàn)，在太空完美演繹了“中國(guó)制造”。

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2013年6月13日

第三篇：航空航天概論論文

一、描述一下某些方面的航空和航空技術(shù)知識(shí)

航空航天技術(shù)為航空航天活動(dòng)的順利進(jìn)行而創(chuàng)立的一系列高級(jí)復(fù)雜的施工作業(yè)程序。它涉及人力資源配置，設(shè)備儀器搭配與安裝使用等艱深的學(xué)術(shù)作業(yè)。是國(guó)家，民族，乃至整個(gè)人類發(fā)展的高度追求，更是人類文明的集中體現(xiàn)。

1、航空航天材料

航空航天大多是在極端條件下進(jìn)行的，所以對(duì)材料的要求很高。經(jīng)過幾十年的航空航天材料研究，研制出了納米顆粒炸藥、碳納米管高硬度材料、鋁氧納米管材料和新型密封材料、電子絕緣聚合物材料、新型“熱塑料”材料以及原子級(jí)硅記憶材料和鋁－硅合金等，并發(fā)現(xiàn)了納米孔隙網(wǎng)材料等。而且新材料工藝也取得了重大突破：采用溫軋法、粉末冶金法、非晶復(fù)合技術(shù)工藝、急速凝固法、樹脂膜浸漬法和等溫化學(xué)氣相浸滲法制造出了高強(qiáng)度合金材料、梯度功能材料以及抗損傷復(fù)合材料編制機(jī)等。與此同時(shí)，新材料在航空航天應(yīng)用上也有重大進(jìn)展，形狀記憶合金、量子隧道效應(yīng)復(fù)合材料等高性能材料得到了廣泛應(yīng)用；火箭尾噴管應(yīng)用納米復(fù)合涂層、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵應(yīng)用陶瓷基復(fù)合材料葉盤；采用復(fù)合材料排布機(jī)編制燃料箱；采用紅外材料制成手提式定向反射儀以及用氮化物基材料制造出電子器件等

2、航空航天結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

用于支承和固定飛行器上各種儀器設(shè)備，使它們構(gòu)成一個(gè)整體，以承受地面運(yùn)輸、運(yùn)載器發(fā)射和空間運(yùn)行時(shí)的各種力學(xué)環(huán)境(振動(dòng)、過載、沖擊、噪聲)以及空間運(yùn)行環(huán)境。對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)的基本要求是重量輕、可靠性高、成本低等，因此飛行器的結(jié)構(gòu)大多采用鋁、鎂、鈦等輕合金和碳纖維復(fù)合材料等制造。通常用結(jié)構(gòu)質(zhì)量比，即結(jié)構(gòu)重量占航天器總重量的比例來衡量航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造水平

3、航空航天電子技術(shù)

它按功能分為通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、目標(biāo)識(shí)別、遙測(cè)、遙控、遙感、火控、制導(dǎo)、電子對(duì)抗等系統(tǒng)。各種系統(tǒng)一般包括飛行器上的電子系統(tǒng)和相應(yīng)的地面電子系統(tǒng)兩部分，這兩部分通過電磁波傳輸信號(hào)合成為一個(gè)系統(tǒng)。和這些電子系統(tǒng)有關(guān)的電子理論和技術(shù)有通信理論、電磁場(chǎng)理論、電波傳播、天線、檢測(cè)理論和技術(shù)、編碼理論和技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等，而微電子技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)則是提高各種電子系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)。它們的發(fā)展使飛行器上的電子系統(tǒng)進(jìn)一步小型化和具有實(shí)時(shí)處理更大量數(shù)據(jù)的能力，進(jìn)而使飛機(jī)的性能（機(jī)動(dòng)能力、火控能力、全天候飛行、自動(dòng)著陸等）大為提高，航天器的功能(科學(xué)探測(cè)、資源勘測(cè)、通信廣播、偵察預(yù)警等)日益擴(kuò)大。

二、總結(jié)我國(guó)航空和航天事業(yè)取得的重大成就，談?wù)勀銓?duì)未來我國(guó)航天和航空發(fā)展的看法

中國(guó)航天事業(yè)自1956年創(chuàng)建以來，經(jīng)歷了艱苦創(chuàng)業(yè)、配套發(fā)展、改革振興和走向世界等幾個(gè)重要時(shí)期，迄今已達(dá)到了相當(dāng)規(guī)模和水平。

1970年4月24日21時(shí)31分，中國(guó)“東方紅”一號(hào)飛向太空，這是中國(guó)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星；1975年11月26日，中國(guó)首顆返回式衛(wèi)星發(fā)射成功，3天后順利返回，中國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握衛(wèi)星返回技術(shù)的國(guó)家；1987年8月，中國(guó)返回式衛(wèi)星為法國(guó)搭載試驗(yàn)裝置。這是中國(guó)打入世界航天市場(chǎng)的首次嘗試；2003年10月15日，神舟五號(hào)載人飛船升空；2005年10月12日，航天員費(fèi)俊龍、聶海勝乘坐神舟六號(hào)飛船再次飛上太空，并在遨游太空5天、完成一系列太空實(shí)驗(yàn)后安全返回地面；2007年10月24日18時(shí)05分，搭載著我國(guó)首顆探月衛(wèi)星嫦娥一號(hào)的長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心三號(hào)塔架點(diǎn)火成功發(fā)射；2008年9月25日神舟七號(hào)發(fā)射升空，并實(shí)現(xiàn)中國(guó)首次太空出倉活動(dòng)；2010年10月1日18時(shí)59分57秒，“嫦娥二號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并獲得了圓滿成功。

我國(guó)的航空事業(yè)起步很晚，但是經(jīng)過我國(guó)科研工作者的不懈努力，也取得了輝煌的成就。初教-5教練機(jī)，我國(guó)第一種自行制造的初級(jí)教練機(jī)；殲-5由沈飛工業(yè)公司研制，是單座單發(fā)高亞音速噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)，主要用于晝間截?fù)?，具有一定的?duì)地攻擊能力；殲-12輕型戰(zhàn)斗機(jī)是我國(guó)第一種完全依靠本國(guó)技術(shù)力量進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的噴氣戰(zhàn)斗機(jī)。它擺脫前蘇聯(lián)系列飛機(jī)的設(shè)計(jì)格局，為我國(guó)獨(dú)立自主研制戰(zhàn)斗機(jī)奠定了良好基礎(chǔ)；運(yùn)-5運(yùn)輸機(jī)是我國(guó)第一種自行制造的運(yùn)輸機(jī)；直-5是我國(guó)制造的第一種多用途直升機(jī)，也是新中國(guó)直升機(jī)科研應(yīng)用的開端；殲-8戰(zhàn)斗機(jī)是我國(guó)在殲-7，即米格-21的基礎(chǔ)上獨(dú)立進(jìn)行重

大改進(jìn)研制而成的高空高速戰(zhàn)斗機(jī)，長(zhǎng)期守衛(wèi)我國(guó)領(lǐng)空；殲-10將是我國(guó)第一種自行設(shè)計(jì)的、裝備部隊(duì)使用的第三代戰(zhàn)斗機(jī)，第一種自行設(shè)計(jì)的、真正兼有空優(yōu)/對(duì)地雙重作戰(zhàn)能力的作戰(zhàn)飛機(jī)??

我國(guó)航空航天經(jīng)歷了艱苦創(chuàng)業(yè)、配套發(fā)展、改革振興和走向世界等幾個(gè)重要時(shí)期，迄今已達(dá)到了相當(dāng)規(guī)模和水平：形成了完整配套的研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和試驗(yàn)體系；取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；建立了具有一定水平的科學(xué)研究系統(tǒng)，取得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果；培育了一支素質(zhì)好、技術(shù)水平高的航空航天科技隊(duì)伍，二十一世紀(jì)將是世界航天活動(dòng)蓬勃發(fā)展的新世紀(jì)，我們航空航天人應(yīng)該百尺竿頭，更進(jìn)一步。

我國(guó)航空航天的發(fā)展大多走的是仿制的道路，一個(gè)航空航天大國(guó)需要的是創(chuàng)新，自主創(chuàng)新能力是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的核心。一個(gè)國(guó)家只有擁有強(qiáng)大的自主創(chuàng)新能力，才能在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中把握先機(jī)、贏得主動(dòng)。所以國(guó)家要多培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，加強(qiáng)預(yù)先研究和技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)，集中力量攻克重大關(guān)鍵技術(shù)，掌握核心技術(shù)，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)加強(qiáng)技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)，擴(kuò)大國(guó)際合作，繼續(xù)保持中國(guó)航空航天事業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭。我國(guó)的科研單位大多是行政化管理，缺失有效的管理機(jī)制，所以要加強(qiáng)科學(xué)管理，提高質(zhì)量和效益，針對(duì)航天活動(dòng)投資大、風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)密集、系統(tǒng)復(fù)雜等特點(diǎn)，運(yùn)用系統(tǒng)工程等現(xiàn)代管理手段，加強(qiáng)科學(xué)管理，提高系統(tǒng)質(zhì)量，降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，提高綜合效益。一個(gè)國(guó)家的航空航天的發(fā)展離不開廣大的人民群眾，國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)該普及航空航天知識(shí)，宣傳航空航天事業(yè)，動(dòng)員社會(huì)各界力量支持航空航天事業(yè)的發(fā)展。

隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的初步建立和不斷完善，通過宏觀調(diào)控引導(dǎo)中國(guó)航空航天活動(dòng)的發(fā)展方向，推動(dòng)航空航天領(lǐng)域中重大技術(shù)的研究開發(fā)和系統(tǒng)集成，促進(jìn)航空航天科技在經(jīng)濟(jì)、科技、文化和國(guó)防建設(shè)等方面的應(yīng)用，深化航空航天科技工業(yè)的改革，實(shí)現(xiàn)航空航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。我相信我國(guó)的航空天航天會(huì)有一個(gè)光明的未來！

第四篇：航空航天概論論文

航空航天概論論文

【摘要】：人類自古以來，就夢(mèng)想能像鳥兒一樣在空中飛翔，中國(guó)春秋時(shí)代風(fēng)箏的發(fā)明，雖然不能載人升空，但它確實(shí)可以稱之為飛機(jī)的鼻祖。航空航天制造工程的技術(shù)狀況,是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展綜合水平的重要標(biāo)志。文章介紹了航空航天制造技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的特殊地位和作用,航空航天制造技術(shù)的特點(diǎn)及要求,航空航天制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)?！娟P(guān)鍵詞】：航空航天、材料

航空航天技術(shù)為航空航天活動(dòng)的順利進(jìn)行而創(chuàng)立的一系列高級(jí)復(fù)雜的施工作業(yè)程序。它涉及人力資源配置，設(shè)備儀器搭配與安裝使用等艱深的學(xué)術(shù)作業(yè)。是國(guó)家，民族，乃至整個(gè)人類發(fā)展的高度追求，更是人類文明的集中體現(xiàn)。飛行器及其動(dòng)力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術(shù)發(fā)展的決定性因素之一。航空航天材料科學(xué)是材料科學(xué)中富有開拓性的一個(gè)分支。飛行器的設(shè)計(jì)不斷地向材料科學(xué)提出新的課題，推動(dòng)航空航天材料科學(xué)向前發(fā)展；各種新材料的出現(xiàn)也給飛行器的設(shè)計(jì)提供新的可能性，極大地促進(jìn)了航空航天技術(shù)的發(fā)展。

航空航天材料的進(jìn)展取決于下列3個(gè)因素：

一、材料科學(xué)理論的新發(fā)現(xiàn)：例如，鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化理論導(dǎo)致硬鋁合金的發(fā)展；高分子材料剛性分子鏈的定向排列理論導(dǎo)致高強(qiáng)度、高模量芳綸有機(jī)纖維的發(fā)展。

二、材料加工工藝的進(jìn)展：例如，古老的鑄、鍛技術(shù)已發(fā)展成為定向凝固技術(shù)、精密鍛壓技術(shù)，從而使高性能的葉片材料得到實(shí)際應(yīng)用；復(fù)合材料增強(qiáng)纖維鋪層設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的發(fā)展，使它在不同的受力方向上具有最優(yōu)特性，從而使復(fù)合材料具有“可設(shè)計(jì)性”，并為它的應(yīng)用開拓了廣闊的前景；熱等靜壓技術(shù)、超細(xì)粉末制造技術(shù)等新型工藝技術(shù)的成就創(chuàng)造出具有嶄新性能的一代新型航空航天材料和制件，如熱等靜壓的粉末冶金渦輪盤、高效能陶瓷制件等。

三、材料性能測(cè)試與無損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步：現(xiàn)代電子光學(xué)儀器已經(jīng)可以觀察到材料的分子結(jié)構(gòu)；材料機(jī)械性能的測(cè)試裝置已經(jīng)可以模擬飛行器的載譜，且無損檢測(cè)技術(shù)也有了飛速的進(jìn)步。

材料性能測(cè)試與無損檢測(cè)技術(shù)正在提供越來越多的、更為精細(xì)的信息，為飛行器的設(shè)計(jì)提供更接近于實(shí)際使用條件的材料性能數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)提供保證產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)手段。一種新型航空航天材料只有在這三個(gè)方面都已經(jīng)發(fā)展到成熟階段，才有可能應(yīng)用于飛行器上。因此，世界各國(guó)都把航空航天材料放在優(yōu)先發(fā)展的地位。

中國(guó)在50年代就創(chuàng)建了北京航空材料研究所和北京航天材料工藝研究所，從事航空航天材料的應(yīng)用研究。不過，航空航天材料在發(fā)展的同時(shí)也給環(huán)境帶來了一定的污染問題。

簡(jiǎn)況： 18世紀(jì)60年代發(fā)生的歐洲工業(yè)革命使紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、機(jī)器制造工業(yè)得到很大的發(fā)展，從而結(jié)束了人類只能利用自然材料向天空挑戰(zhàn)的時(shí)代。1903年美國(guó)萊特兄弟制造出第一架裝有活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī),當(dāng)時(shí)使用的材料有木材(占47％),鋼（占35％）和布（占18％）,飛機(jī)的飛行速度只有16公里/時(shí)。1906年德國(guó)冶金學(xué)家發(fā)明了可以時(shí)效強(qiáng)化的硬鋁，使制造全金屬結(jié)構(gòu)的飛機(jī)成為可能。40年代出現(xiàn)的全金屬結(jié)構(gòu)飛機(jī)的承載能力已大大增加，飛行速度超過了600公里/時(shí)。在合金強(qiáng)化理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一系列高溫合金使得噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能得以不斷提高。50年代鈦合金的研制成功和應(yīng)用對(duì)克服機(jī)翼蒙皮的“熱障”問題起了重大作用，飛機(jī)的性能大幅度提高,最大飛行速度達(dá)到了3倍音速。40年代初期出現(xiàn)的德國(guó) V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后，材料燒蝕防熱理論的出現(xiàn)以及燒蝕材料的研制成功，解決了彈道導(dǎo)彈彈頭的再入防熱問題。60年代以來,航空航天材料性能的不斷提高,一些飛行器部件使用了更先進(jìn)的復(fù)合材料，如碳纖維或硼纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料等，以減輕結(jié)構(gòu)重量。返回型航天器和航天飛機(jī)在再入大氣層時(shí)會(huì)遇到比彈道導(dǎo)彈彈頭再入時(shí)間長(zhǎng)得多的空氣動(dòng)力加熱過程，但加熱速度較慢，熱流較小。采用抗氧化性能更好的碳-碳復(fù)合材料陶瓷隔熱瓦等特殊材料可以解決防熱問題。

分類： 飛行器發(fā)展到80年代已成為機(jī)械加電子的高度一體化的產(chǎn)品。它要求使用品種繁多的、具有先進(jìn)性能的結(jié)構(gòu)材料和具有電、光、熱和磁等多種性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用對(duì)象不同可分為飛機(jī)材料、航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料、火箭和導(dǎo)彈材料和航天器材料等；按材料的化學(xué)成分不同可分為金屬與合金材料、有機(jī)非金屬材料、無機(jī)非金屬材料和復(fù)合材料。

材料應(yīng)具備的條件 用航空航天材料制造的許多零件往往需要在超高溫、超低溫、高真空、高應(yīng)力、強(qiáng)腐蝕等極端條件下工作，有的則受到重量和容納空間的限制，需要以最小的體積和質(zhì)量發(fā)揮在通常情況下等效的功能，有的需要在大氣層中或外層空間長(zhǎng)期運(yùn)行，不可能停機(jī)檢查或更換零件，因而要有極高的可靠性和質(zhì)量保證。不同的工作環(huán)境要求航空航天材料具有不同的特性。

高的比強(qiáng)度和比剛度 對(duì)飛行器材料的基本要求是：材質(zhì)輕、強(qiáng)度高、剛度好。減輕飛行器本身的結(jié)構(gòu)重量就意味著增加運(yùn)載能力，提高機(jī)動(dòng)性能，加大飛行距離或射程，減少燃油或推進(jìn)劑的消耗。

飛行器除了受靜載荷的作用外還要經(jīng)受由于起飛和降落、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)件的高速旋轉(zhuǎn)、機(jī)動(dòng)飛行和突風(fēng)等因素產(chǎn)生的交變載荷，因此材料的疲勞性能也受到人們極大的重視。

優(yōu)良的耐高低溫性能 飛行器所經(jīng)受的高溫環(huán)境是空氣動(dòng)力加熱、發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)庖约疤罩刑柕妮椪赵斐傻?。航空器要長(zhǎng)時(shí)間在空氣中飛行，有的飛行速度高達(dá)3倍音速,所使用的高溫材料要具有良好的高溫持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、熱疲勞強(qiáng)度，在空氣和腐蝕介質(zhì)中要有高的抗氧化性能和抗熱腐蝕性能，并應(yīng)具有在高溫下長(zhǎng)期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁囟瓤蛇_(dá)3000[2oc]以上，噴射速度可達(dá)十余個(gè)馬赫數(shù)，而且固體火箭燃?xì)庵羞€夾雜有固體粒子，彈道導(dǎo)彈頭部在再入大氣層時(shí)速度高達(dá)20個(gè)馬赫數(shù)以上，溫度高達(dá)上萬攝氏度，有時(shí)還會(huì)受到粒子云的侵蝕，因此在航天技術(shù)領(lǐng)域中所涉及的高溫環(huán)境往往同時(shí)包括高溫高速氣流和粒子的沖刷。在這種條件下需要利用材料所具有的熔解熱、蒸發(fā)熱、升華熱、分解熱、化合熱以及高溫粘性等物理性能來設(shè)計(jì)高溫耐燒蝕材料和發(fā)冷卻材料以滿足高溫環(huán)境的要求。太陽輻照會(huì)造成在外層空間運(yùn)行的衛(wèi)星和飛船表面溫度的交變，一般采用溫控涂層和隔熱材料來解決。低溫環(huán)境的形成來自大自然和低溫推進(jìn)劑。飛機(jī)在同溫層以亞音速飛行時(shí)表面溫度會(huì)降到-50[2oc]左右,極圈以內(nèi)各地域的嚴(yán)冬會(huì)使機(jī)場(chǎng)環(huán)境溫度下降到-40[2oc]以下。在這種環(huán)境下要求金屬構(gòu)件或橡膠輪胎不產(chǎn)生脆化現(xiàn)象。液體火箭使用液氧(沸點(diǎn)為-183[2oc])和液氫(沸點(diǎn)為-253[2oc])作推進(jìn)劑，這為材料提出了更嚴(yán)峻的環(huán)境條件。部分金屬材料和絕大多數(shù)高分子材料在這種條件下都會(huì)變脆。通過發(fā)展或選擇合適的材料，如純鋁和鋁合金、鈦合金、低溫鋼、聚四氟乙烯、聚酰亞胺和全氟聚醚等，才能解決超低溫下結(jié)構(gòu)承受載荷的能力和密封等問題。

耐老化和耐腐蝕 各種介質(zhì)和大氣環(huán)境對(duì)材料的作用表現(xiàn)為腐蝕和老化。航空航天材料接觸的介質(zhì)是飛機(jī)用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推進(jìn)劑（如濃硝酸、四氧化二氮、肼類）和各種潤(rùn)滑劑、液壓油等。其中多數(shù)對(duì)金屬和非金屬材料都有強(qiáng)烈的腐蝕作用或溶脹作用。在大氣中受太陽的輻照、風(fēng)雨的侵蝕、地下潮濕環(huán)境中長(zhǎng)期貯存時(shí)產(chǎn)生的霉菌會(huì)加速高分子材料的老化過程。耐腐蝕性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料應(yīng)該具備的良好特性。

適應(yīng)空間環(huán)境 空間環(huán)境對(duì)材料的作用主要表現(xiàn)為高真空(1.33×10[55-1]帕)和宇宙射線輻照的影響。金屬材料在高真空下互相接觸時(shí)，由于表面被高真空環(huán)境所凈化而加速了分子擴(kuò)散過程，出現(xiàn)“冷焊”現(xiàn)象；非金屬材料在高真空和宇宙射線輻照下會(huì)加速揮發(fā)和老化，有時(shí)這種現(xiàn)象會(huì)使光學(xué)鏡頭因揮發(fā)物沉積而被污染，密封結(jié)構(gòu)因老化而失效。航天材料一般是通過地面模擬試驗(yàn)來選擇和發(fā)展的，以求適應(yīng)于空間環(huán)境。

壽命和安全： 為了減輕飛行器的結(jié)構(gòu)重量，選取盡可能小的安全余量而達(dá)到絕對(duì)可靠的安全壽命，被認(rèn)為是飛行器設(shè)計(jì)的奮斗目標(biāo)。對(duì)于導(dǎo)彈或運(yùn)載火箭等短時(shí)間一次使用的飛行器，人們力求把材料性能發(fā)揮到極限程度。為了充分利用材料強(qiáng)度并保證安全，對(duì)于金屬材料已經(jīng)使用“損傷容限設(shè)計(jì)原則”。這就要求材料不但具有高的比強(qiáng)度，而且還要有高的斷裂韌性。在模擬使用的條件下測(cè)定出材料的裂紋起始?jí)勖土鸭y的擴(kuò)展速率等數(shù)據(jù)，并計(jì)算出允許的裂紋長(zhǎng)度和相應(yīng)的壽命，以此作為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用的重要依據(jù)。對(duì)于有機(jī)非金屬材料則要求進(jìn)行自然老化和人工加速老化試驗(yàn)，確定其壽命的保險(xiǎn)期。復(fù)合材料的破損模式、壽命和安全也是一項(xiàng)重要的研究課題。

在航空航天材料的發(fā)展過程中也對(duì)環(huán)境造成了一些污染，在以后我們要發(fā)明一些新型環(huán)保材料，在科技發(fā)展的同時(shí)保護(hù)好我們的環(huán)境。

通過一學(xué)期的學(xué)習(xí)，我明白了飛行器的飛行原理、各部件的組成及應(yīng)用價(jià)值、航空航天技術(shù)的發(fā)展歷程及航空航天技術(shù)對(duì)人類的巨大作用。我深信，人類生活將因航天航空技術(shù)的發(fā)展而有重大轉(zhuǎn)變。未來，甚至通過科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，科幻電影中那些外星球居住、新物種發(fā)現(xiàn)都不再只是人類的幻想。通過技術(shù)的學(xué)習(xí)，一切都可能改變，而航天航空技術(shù)概論這門課程就是學(xué)習(xí)這些技術(shù)的入口，成為了大學(xué)中重要的一門課程。

參考文獻(xiàn)

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第五篇：航空航天材料

航空航天材料

簡(jiǎn)要。本文介紹7經(jīng)過增強(qiáng)的工程熱望性材料以璉熱固性材料在航空航無方面 的應(yīng)用。遠(yuǎn)號(hào)應(yīng)用有； 雷達(dá)天線罩、飛行器結(jié)構(gòu)、陀螺外萬向架、電路板，導(dǎo)彈彈 體構(gòu)架等。

主題詞： 熱塑性塑料，航天材料，航空材料，復(fù)合材料

引 言

航空航天工業(yè)總是期待著性能優(yōu)良、重量輕，價(jià)格便宜的材料。

“塑料 己存在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間了，但是常用塑料本身，盡管重量輕，價(jià)格便宜，但在航 空航天領(lǐng)域里應(yīng)用并不多。

復(fù)合材料使用了特性增強(qiáng)荊來彌補(bǔ)其基體塑料性能之不足。復(fù)合材料用途較多，目前，為了某些領(lǐng)域的應(yīng)用，己制成熱固性樹脂為基體的復(fù)合材料。

熱固性材料，當(dāng)固化時(shí)，其分子交聯(lián)，一旦成型，其形狀不能改變，這些材料中典型的 是在一些船殼制造中使用的玻璃增強(qiáng)塑料(GRP)。另一方面，熱塑性材料，一經(jīng)加熱，即可成 型并冷卻，還可再次加熱并再次成型，典型的有，聚乙烯薄鍍反射罩和聚氯乙烯(PVC)雙釉。不幸的是，熱塑性材料己不是一種優(yōu)良的材料了。它受到因?qū)υ摬牧闲阅芰私獠欢嘣斐?設(shè)計(jì)不良的嚴(yán)重?fù)p害。

許多年來，改變熱塑性材料不利狀態(tài)依賴于對(duì)工程熱塑料更完善的認(rèn)識(shí)。這些塑料有聚

酰胺(尼龍)，二乙醇共聚物，聚酯。這期間，注意力集中在上述塑料與如象聚乙烯，聚氯乙 烯，聚苯乙烯這種 商品 塑料之簡(jiǎn)的差別。這些工程塑料已在市場(chǎng)上取得成功，在某些情 況下其壽命更長(zhǎng)些。

這項(xiàng)成功的基礎(chǔ)是主供應(yīng)廠商們的宣傳教育，他們認(rèn)為，對(duì)任何組件來說，熱塑性材料 都需有正確的設(shè)計(jì)、合格的材料以及適合的工藝方法。在低等級(jí)塑料設(shè)計(jì)中，不能取代熱塑性材料

但是，當(dāng)工程熱塑性材料市場(chǎng)范圍擴(kuò)大時(shí)，塑料市場(chǎng)在方向變化上變得成熟，特別是在 普通材料在全部應(yīng)用中不能滿足設(shè)計(jì)者的總要求時(shí)。

在這些要求中，最主要的是能承受的結(jié)構(gòu)溫度較低，因此，降低了潛在的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng) 繼續(xù)研究時(shí)，雖然在價(jià)值上依據(jù)未加工材料價(jià)格和生產(chǎn)價(jià)格，但市場(chǎng)仍準(zhǔn)備接受提高了性能 的材料。主供應(yīng)廠商努力對(duì)付這種挑戰(zhàn)，并且在70年代，第一代新型熱塑性材料進(jìn)入市場(chǎng)，特別是在過去的幾年里，取得了明顯的增長(zhǎng)。

所有這些新生產(chǎn)的高性能工程熱塑性材料是以其特性為其特征的，除它們所具有一些有 用的性能外，．耐高溫性能是最突出的性能之一。

為了確定能否滿足挑戰(zhàn)的要求，建議給出各種類型材料，及其特性的簡(jiǎn)單比較，在這之 前，給出熱塑性材料及其復(fù)合材料所具有的潛在的以及在某些情況下，所具有的更多的先進(jìn) 性能的簡(jiǎn)單應(yīng)用情況。材 料

熱國(guó)性材料

大部分已投入使用的熱固性材料為大家所熟知的G．R．P．(玻璃纖維增強(qiáng)塑料)材料。

這些材料一般具有彈性性質(zhì)，并已用象增強(qiáng)纖維這樣的材料提高其性能，以便提供應(yīng)用泛圍 更為廣泛的材料，應(yīng)用泛圍有公共汽車的候車亭、飛機(jī)和衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)。

熱固性材料特性可以用其化學(xué)性質(zhì)來表征。由于用這種材料制成的組件在生產(chǎn)時(shí)要固

化，分子間要進(jìn)行交鏈反應(yīng)，所以這些材料具有像玻璃一樣的光滑，易碎、并且工藝性能差 等特性。這種類型的典型材料從商業(yè)聚酯化物到作為主流材料的環(huán)氧類，它們都很少具有高 溫性能。然而，也有一些其它的熱固性樹脂，它們之中的每一種均具有獨(dú)特的性質(zhì)，而是主 流材料所不具有的。例如，乙烯樹脂／酯在化學(xué)腐蝕的環(huán)境中非常適用，丙烯酸鹽／氨基甲酸

乙酯是一種新型的樹脂系列，它具有快速固化的潛在優(yōu)勢(shì)、固化周期是以分計(jì)，而不是小時(shí) 或者天，對(duì)于生產(chǎn)速度高的樹脂噴注工藝來說是理想的

熱固性材料的生產(chǎn)技術(shù)主要受到手工鋪置(這種技術(shù)在熱固性材料生產(chǎn)工藝中起主要作 用，并且在這種工藝中，對(duì)自動(dòng)化在生產(chǎn)成本可行的部件起關(guān)鍵作用)和新型噴射成型工藝 的限制。熱塑性材料

這是一種可進(jìn)行多次成型的材料。進(jìn)行初始成型的工藝技術(shù)范圍非常廣泛，包括噴注，壓縮吹制、擠壓以及澆注等各種方法。

這種材料有兩種化學(xué)結(jié)構(gòu)，它們的熱塑性就是在這種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成的。一種化學(xué)結(jié) 構(gòu)是任意分子結(jié)構(gòu)的無定形聚合物，另一種是甚有序分子結(jié)構(gòu)的結(jié)晶聚合物。高性能工程熱塑料材料分為兩種，并具有不同的特性，但均具有相同的高溫性能。無定形熱塑性材料通常是透明的、具有轉(zhuǎn)移溫度(Tg)(~200X])高，熔化范臣大，抗蠕 變性好以及耐化學(xué)腐蝕性的材料。

此類高性能工程熱望性材料屬于多芳基化合物，如； 聚醚砜 P．E．S 聚砜 P．S．F以及 玫型聚酰亞胺

聚醚酰亞胺P．E．I 結(jié)晶熱望性材料通常是半透明或不透明的，轉(zhuǎn)移溫度較低(Tg s≈150℃)，到達(dá)熔點(diǎn)迅 速，耐磨、抗疲勞、化學(xué)性能好。這些聚合物有。

聚醚醚酮 P．E．E．K 聚醚酮 P．E．K 聚酮 P．K 對(duì)聚苯硫 P．P．S 這是一些典型的多芳基化合物聚合物，而聚酰胺亞胺P．A．I是一種改良型聚酰亞胺。這兩種聚合物之間的主要差別在于其性靛隨溫度的變化而不同，如圖1所示。

圖lA表示，彈性模量在溫度達(dá)到Tg之前隨溫度變化的情況，其性靛曲線以一種梯度形 式下降，而這種材料緩慢地熔化。

結(jié)晶型材料的彈性模量隨溫度的變化(圖1B)有兩個(gè)特殊階段，彈性模量在Tg處下降，當(dāng)該種材料的溫度達(dá)到其熔點(diǎn)(Tin)時(shí)，又一次快速下降。

目前，芳基化物和改良酰亞胺是兩種主要的聚合物材料，它們占據(jù)著高性靛熱塑型材料

市場(chǎng)。但是，新型材料的研制一直在進(jìn)行，例如液晶或自身增強(qiáng)聚合物X州ar和Vectra以愛 D．s．M．Netherland s研制的4．6尼龍型材料。

利用在上述材料中加入增強(qiáng)劑的辦法，使得熱塑性復(fù)臺(tái)材料在高性能元器件的應(yīng)用上具 有明顯的潛力。

熱塑性材料的遠(yuǎn)景應(yīng)用

雷選天線罩 ’ ●

雷達(dá)天線罩材料的選擇受到應(yīng)用的限制，由于天線罩具有穿透雷達(dá)頻率的靛力，所以只 能用非金屬材料。

雷達(dá)天線罩基本上是個(gè)具有氣動(dòng)力外形的殼體，它可以保護(hù)雷達(dá)天線不受環(huán)境的影響，對(duì)信號(hào)不太會(huì)或根本不會(huì)造成衰減和失真。目前，已經(jīng)用由連續(xù)玻璃纖維或aramid纖維增強(qiáng) 的熱固性材料制成，并且還必須用臺(tái)成橡膠涂料涂敷，以保護(hù)天線罩不受高速的雨滴、冰雹 和雪的影響。這種熱固性材料還不受飛行器的各種流體和燃料的影響，在本應(yīng)用范圍內(nèi)，飛 行器各種流體和燃料與材料是極為相窖的。

目前，在該極特定范圍內(nèi)的新型熱塑性材料可能超過熱同性材料，如這些材辯具有固有 的耐蝕性，這是由于這些材料的天然剛性，并且在結(jié)晶狀態(tài)下還具有固有的耐化學(xué)腐蝕性

更重要的是，它在廣泛的溫度泛圍內(nèi)有可控絕緣性能，以及存在著消除用于環(huán)境防護(hù)的橡膠 涂層的潛力，解決了信號(hào)衰減的設(shè)計(jì)問題。但是，當(dāng)需要高溫加工設(shè)備時(shí)，由于對(duì)成本產(chǎn)生 很大的影響，熱塑性材料的制造可能限制了產(chǎn)品的尺寸。當(dāng)試圖連續(xù)生產(chǎn)塑強(qiáng)熱塑性材料的 天線罩時(shí)，生產(chǎn)制造即成為重大問題了。飛行器結(jié)構(gòu) 飛行器組臺(tái)件是用輕金屬合金制造的，但是，提高含有高強(qiáng)度連續(xù)碳纖維的環(huán)氧／碳復(fù) 臺(tái)材料的使用已減輕了組件的重量，并且其某些性能超出了一般的金屬。

熱固性基體復(fù)臺(tái)材料，其本身要求成型周期長(zhǎng)，以便使熱固性復(fù)臺(tái)材料的組件較好地達(dá) 到預(yù)計(jì)性能。交聯(lián)鍵基體材料呈玻璃態(tài)，而熱塑性材料成型后仍保留可塑性，特別是在涉及 到的故障容限上具有臺(tái)乎要求的特性，因此，熱塑性材料是有希望的。．

連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性材料，像P．E．E．K-A．P．C，也表明共生產(chǎn)周期縮短，無貯存壽 命或固化周期，優(yōu)越的耐熱、耐濕性以及較好的故障容限性，但是不易制造，并且由于最一 般的熱固性熱壓處理成型技術(shù)之故而還未投入使用，因此，在高性能應(yīng)用上才剛剛開始。另外一些沒有什么結(jié)構(gòu)要求的飛行器應(yīng)用是人孔蓋。由常用的鋁材改為熱固性復(fù)臺(tái)材

料，其重量減輕25。就熱塑性材料而言，這種重量的減輕隨生產(chǎn)成本的降低而提高，典型 情況下，是常用復(fù)臺(tái)材料的三分之一。

用于制造這些組件的典型生產(chǎn)技術(shù)采用了改進(jìn)的沖壓技術(shù)，這種沖壓技術(shù)特別適用于以 熱塑性P．P．S和P．E．E．K作為基體材料的連續(xù)纖維復(fù)臺(tái)材料。陀螺外萬向架

現(xiàn)代陀螺組件主要用鋁材制造，這可以達(dá)到減輕重量和提高剛度的要求，同時(shí)還滿足極 高的尺寸允差要求。

當(dāng)前的工作是評(píng)價(jià)在本項(xiàng)范圍內(nèi)應(yīng)用復(fù)臺(tái)材料時(shí)降低成本的主要原因，特別是在組件產(chǎn) 量達(dá)到數(shù)萬件時(shí)。

已經(jīng)對(duì)使用可塑性復(fù)臺(tái)材料的兩種技術(shù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。一種是環(huán)氧／碳單向鋪層、粘結(jié)和 機(jī)械固接到復(fù)合鋁臺(tái)金上的技術(shù)。它具有較好的尺寸穩(wěn)定性，尤其是在熱膨脹時(shí)。

第二種為注模工藝技術(shù)，這種技術(shù)使用了在幾種如像P．E．E．K，P．E．S，P．E．I和P．P．S 這些工程熱塑性塑料中加入短碳纖維而制成的復(fù)臺(tái)材料。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在極高的彈性模 量的條件下減輕重量，并能對(duì)軸承和軸瓦進(jìn)行整體模壓制造，因此進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。表1列出了這種應(yīng)用方法的典型性能的比較。電路援

三十年來，印刷電路板使用了以聚酯樹脂，環(huán)氧樹脂以及聚醢亞胺作為熱固性基體材料 和以璃玻纖維編織物或紙作增強(qiáng)材料而構(gòu)成的復(fù)臺(tái)材料。

新型和先進(jìn)的 電子封裝 技術(shù)需要有具有不同特性的電路板，很多普通材料不能滿足 要求，特別在介電常數(shù)上

由于普通工程熱塑性翅料的限制而使得先進(jìn)技術(shù)的希望有所減小，在P．E．S和P．E．I選 種塑料出現(xiàn)之前，不會(huì)滿足如下一些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的要求，這些準(zhǔn)則是 ·經(jīng)受住焊接溫度和時(shí)間，·使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)I ·提供良好的導(dǎo)體／基體的粘接。

當(dāng)前趨向于使用無定形材料，這些材料在溫度達(dá)到轉(zhuǎn)移溫度(T g)之前，尺寸穩(wěn)定性較 好，不發(fā)生相變。像P．S．F，P．E．I和P．E．S這些材料，其T 和熱失穩(wěn)溫度(HDTS)均 高，且不易燃，就國(guó)際規(guī)格(美NUuderwriter s試驗(yàn)室)來說，比大多數(shù)常用基礎(chǔ)材料要 高。

對(duì)許多改進(jìn)的電系統(tǒng)，這些材料具有潛在的優(yōu)勢(shì)，但是，前一些傳統(tǒng)的材料仍適用于 許多設(shè)計(jì)上 典型材料的比較見表2。導(dǎo)彈彈體構(gòu)架

制造導(dǎo)彈的典型方法是用鋁材經(jīng)鍛造或鑄造制成單獨(dú)的圓筒形段，然后焊接而成整個(gè)彈 體。

為了降低成本，特別是對(duì)生產(chǎn)上千發(fā)導(dǎo)彈來說，需采用成本很低的導(dǎo)彈設(shè)計(jì)工程方法。

這就是半殼式設(shè)計(jì)方法，這種方法除具有高生產(chǎn)率外，其主要的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)導(dǎo)彈彈體的焊接 工作量明顯降低(見圈2)

對(duì)各種成塑方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)，戚塑使用的材料是高性能工程熱塑性材料，成塑方法包括

從連續(xù)纖維熱固性樹脂噴注法到熱固性壓膜和注膜法。

上述每種生產(chǎn)技術(shù)都可能滿足所需大量的導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。對(duì)任何塑性材料來說，熱 塑性材料具有最高的潛在生產(chǎn)速度。

直到目前為止，許多常用的熱塑性材料尚不能滿足導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)應(yīng)用要求。但是，像P．P．S、P．E．E．K和P．E．S聚臺(tái)物的出現(xiàn)產(chǎn)生了成本一效果設(shè)計(jì)結(jié)果，尤其是將增強(qiáng)釬維加入到天 然高性能基體材料時(shí)。在本應(yīng)用中使用的幾種復(fù)合材料的典型性能列于表3。

對(duì)各種成塑方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)，戚塑使用的材料是高性能工程熱塑性材料，成塑方法包括

從連續(xù)纖維熱固性樹脂噴注法到熱固性壓膜和注膜法。

上述每種生產(chǎn)技術(shù)都可能滿足所需大量的導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。對(duì)任何塑性材料來說，熱 塑性材料具有最高的潛在生產(chǎn)速度。

直到目前為止，許多常用的熱塑性材料尚不能滿足導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)應(yīng)用要求。但是，像P．P．S、P．E．E．K和P．E．S聚臺(tái)物的出現(xiàn)產(chǎn)生了成本一效果設(shè)計(jì)結(jié)果，尤其是將增強(qiáng)釬維加入到天 然高性能基體材料時(shí)。在本應(yīng)用中使用的幾種復(fù)合材料的典型性能列于表3。時(shí)，預(yù)定纖維取向是重要的。

～～ 自鼐五烯出現(xiàn)以來，現(xiàn)有的工程熱塑料已經(jīng)發(fā)展了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，但是在熱性能方

面，溫度性能產(chǎn)生了自己的問題 生產(chǎn)這些材料需要很高的溫度，并且生產(chǎn)連續(xù)纖維復(fù)合材

肆組臺(tái)件優(yōu)之生產(chǎn)與其相似的熱固性材料組件要困難得多。

這種情況的發(fā)展，使之適臺(tái)于重要的應(yīng)用上。在這些應(yīng)用中，熱塑性材料可作為基體材 料而取代許多常用的熱固性材料。一

熱塑性材料的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是它可以作為一種純樹脂束生產(chǎn)工程組合件而不需加入增

強(qiáng)材料。熱同性枋料僅作為樹脂來使用是不實(shí)際的，要保證使用，則需要特性增強(qiáng)劑。

結(jié) 論

本文說明了熱塑性材料及其復(fù)合材料在航空艟天應(yīng)用中的范圍，其潛力是否完全滿足要 求將取決于所選用的材料能按成本—— 效果要求進(jìn)行組件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

從用于增強(qiáng)劑的纖維到用于降低密度以及介電特性的空心微球顆粒的這些特性增強(qiáng)劑表

明，所有。塑性一材料都具有滿足大部分應(yīng)用的通用性，麗在這些應(yīng)用中，均使用了熱塑性 材料。

疑后指出，熱塑性材料不能取代熱固性材料，它們僅彌補(bǔ)塑料作為一個(gè)整體以及滿足取 決于其能力的挑戰(zhàn)要求的塑料的成就項(xiàng)目。