I materiali compositi in fibra di carbonio possono essere utilizzati su larga scala nell'industria aerospaziale, non solo perché possono raggiungere l'obiettivo di ridurre il peso dell'aeromobile, risparmiare energia e migliorare la capacità di crociera, ma anche perché hanno elevata resistenza fisica e resistenza alla corrosione, resistenza alla fatica e altre proprietà fisiche e chimiche. .
Nel 2015, la domanda di fibra di carbonio nell'industria aerospaziale ha raggiunto 17.800 tonnellate, di cui solo il 68% della domanda di aerei commerciali è stata la maggiore domanda di fibra di carbonio nel settore dell'aviazione. In combinazione con lo sviluppo della fibra di carbonio globale e la domanda di fibra di carbonio nell'industria aerospaziale, la domanda nel 2020 potrebbe raggiungere le 27.000 tonnellate. La domanda di velivoli militari e velivoli commerciali è stata di 7.010 tonnellate nel 2011 e aumentata a 14.100 tonnellate nel 2015, con un tasso di crescita medio annuo composto del 16,9%. Si prevede che la domanda aumenterà fino a 19.600 tonnellate entro il 2020, con un tasso di crescita composto medio annuo di 8,4. %.
La domanda di fibra di carbonio nell'industria aerospaziale deriva principalmente da due aspetti principali. Uno è la percentuale crescente di materiali compositi in fibra di carbonio utilizzati, e l'altro è nuovi ordini di aeromobili. Si prevede che la domanda di fibra di carbonio nell'aerospaziale raggiungerà le 27.000 tonnellate entro il 2020.
Nell'aviazione civile, i compositi in fibra di carbonio sono stati applicati su alcune strutture secondarie sugli aerei per la prima volta dagli anni '70, come carenature, cruscotti di controllo e porte di cabina; l'uso di materiali compositi in fibra di carbonio è entrato gradualmente nell'ala per quasi tre decenni. , la fusoliera e altra grande forza, grandi dimensioni della struttura portante principale.
Attualmente, i due più grandi aerei passeggeri del mondo, Boeing e Airbus, sono strutturati in fibra di carbonio, con una riduzione media del peso del 20% e costi del carburante del 20%. Tra questi, il Boeing 787 e l'Airbus A350 sono i più accattivanti, e il Boeing 787 ha un CFRP composito rinforzato con fibra di carbonio del 55% del peso. L'Airbus A350 utilizza il 53% del peso del composito rinforzato in fibra di carbonio CFRP.
Nell'aviazione militare, i materiali compositi in fibra di carbonio hanno ricevuto la massima attenzione in patria e all'estero. Allo stato attuale, i materiali compositi sono stati applicati alle prestazioni della fusoliera, l'ala principale, la coda verticale, la coda piatta e la pelle, che ha svolto un ruolo significativo nella riduzione del peso. Secondo i dati della China Society for Materials Research, l'uso di sezioni composte della fusoliera anteriore può ridurre la massa del 31,5% rispetto alle strutture metalliche, ridurre le parti del 61,5% e ridurre gli elementi di fissaggio del 61,3%. Ad esempio, gli Stati Uniti continuano ad aumentare l'uso di materiali compositi in fibra di carbonio in combattenti avanzati, dal 2% per F-15E, al 19% per F-18E, al 24% da materiali compositi in fibra di carbonio per il caccia F-22 di quarta generazione.
Inoltre, negli ultimi anni, gli UAV, compresi i velivoli da combattimento senza equipaggio (UCAV), si sono sviluppati rapidamente. Grazie al basso costo, leggerezza, alta mobilità, grande sovraccarico, alta silenziosità e caratteristiche tecniche a lungo raggio, hanno deciso di ridurre il peso. Domanda urgente, la proporzione di materiali compositi è fondamentalmente la più alta tra tutti gli aeromobili. Il velivolo da ricognizione senza equipaggio a lunga percorrenza GlobalHawk condivide il 65% dei materiali compositi e la quantità di materiali compositi avanzati UAV è in costante aumento. Il 90% dei materiali compositi viene utilizzato su X-45C, X-47B, "neurone" e "Raytheon". Negli ultimi anni, oltre ad essere ampiamente utilizzati per scopi militari, i droni sono diventati sempre più ampiamente utilizzati in campi civili come pattuglie di disastri naturali, monitoraggio ambientale, fotografia aerea geodetica e osservazione meteorologica. Poiché questi aerei gradualmente formano una produzione di massa, esistono materiali compositi. La quantità utilizzata sulla macchina umana continuerà ad aumentare.
Nel settore aerospaziale, i materiali compositi in fibra di carbonio non solo soddisfano i requisiti della tecnologia aerospaziale per ridurre la qualità dei materiali strutturali, ma soddisfano anche i requisiti di alto modulo specifico e alta resistenza specifica dei materiali strutturali, con prestazioni e designabilità funzionale, e sono ampiamente usato. Inoltre, per ogni 1 chilogrammo di peso perso dal veicolo spaziale, il veicolo di lancio può essere ridotto di 500 chilogrammi. Pertanto, i compositi avanzati in fibra di carbonio sono comunemente usati nell'industria aerospaziale. La qualità della struttura satellitare negli Stati Uniti e in Europa è inferiore al 10% del peso totale. Il motivo è che i materiali compositi ad alte prestazioni sono ampiamente utilizzati. Allo stato attuale, i sistemi di comunicazione via satellite a microonde, i sistemi energetici e vari componenti strutturali di supporto hanno sostanzialmente realizzato materiali compositi. In termini di veicoli di lancio e missili strategici, i materiali compositi in fibra di carbonio sono stati ben applicati e sviluppati per le loro eccellenti prestazioni. Sono stati utilizzati con successo nei "Pegasus", "Delta" razzi vettore, "Trident" II (D5). Modelli come i missili "Gnome"; Missile strategico statunitense missili intercontinentali MX e missili strategici russi "Baiyang" M missili utilizzano tutti avanzati lanciatori di materiali compositi.
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