用碳纖維制造“空中綠色客機”

早前亮相的787測試版效果圖

2007年美國波音公司公布了設(shè)計中的波音787新型環(huán)保飛機。不久前，日本和美國聯(lián)合研制的第一架以碳纖維復(fù)合材料制造的大型客機，終于在日本成田機場起飛并正式投入客運。這輛嶄新的波音787飛機，機身重量比傳統(tǒng)的鋁合金制造的同型號波音客機減輕了20%，耗費的燃油也大大減少，一年下來其碳排放量更將減少2700噸，因此被譽為“綠色客機”。

　　碳纖維早在19世紀(jì)60年代就被研發(fā)，只是直到20世紀(jì)60年代，碳纖維還僅限于用來制作釣魚竿和高爾夫球棒等低科技含金量的產(chǎn)品，跟航空業(yè)毫不沾邊。因為碳纖維的強度雖然相當(dāng)于鐵的10倍，但合成為樹脂材料后，強度卻大打折扣，變得脆弱而容易開裂。

　　日本科學(xué)家經(jīng)過40年的努力，才成功地對碳纖維材料加以改進，在材料表層添加能吸收沖擊力的樹脂粒子，從而使得材料內(nèi)層沖擊力被大大化解，最終達到飛機建造材料的要求。上一代777波音客機的尾翼等部位，首次使用了10的這種防沖擊的碳纖維復(fù)合材料，性能已相當(dāng)理想。此次制造的波音787客機，機身和尾翼幾乎全部用的是這種復(fù)合材料（每平方毫米的材料含有24000根碳纖維），投入的材料總重增加到了35噸。 本文來自123

　　目前碳纖維已被公認為是替代鋁合金制造飛機的最理想材料。新一代的碳纖維復(fù)合材料最突出性能便是強度大、比重小、質(zhì)量輕，它穩(wěn)定性高，還耐高溫、耐疲勞、耐腐蝕、耐高導(dǎo)，同時具有可加工性等優(yōu)異屬性。使用碳纖維合成物作飛機建造材料的好處也體現(xiàn)于：機身單個構(gòu)件面積較鋁制構(gòu)件大，使得機身可以由更少部分組成，減少機身拼接所需零部件，同時增加了飛機的耐用性，大大減少了維護費用。

　　碳纖維復(fù)合材料還將給未來的超輕節(jié)能型飛機的外形設(shè)計帶來一場革命。比如剛亮相的787飛機引擎就被安裝在機翼之上，而不是像傳統(tǒng)飛機那樣，將機翼裝在機翼下或機身上，這樣飛機表面比傳統(tǒng)的由鋁片鉚接而成的飛機表面，變得更為平滑、均勻，高速飛行時遇到的空氣阻力自然大大減小，時速也可隨之得以提升。

　　航空業(yè)內(nèi)部素有“得中型機者得天下”的說法。波音787正好是美國波音公司的“當(dāng)家”中型機。據(jù)美聯(lián)社報道，目前波音已經(jīng)從全球47家公司接到677架波音787的訂單，交貨期已經(jīng)安排至2015年。