降低國內航空復合材料結構成本的方法分析

鄧紅艷

摘要：在當前的國內航空領域中，針對飛機的承力結構設計，急需以復合材料的運用來實現突破性發展，在此過程中，就需要強化對復合材料成本問題的重視程度，以此來降低飛機采用復合材料進行結構設計的成本。對于中航復合材料有限公司而言，作為世界級先進復合材料科技與產業的先鋒，在研發復合材料的過程中，如何降低復合材料結構成本，亟待解決。本文針對降低國內航空復合材料結構成本的具體方法展開了研究與探討，并提出了一系列對策，以供參考。

關鍵詞：國內航空 復合材料 結構成本 方法 分析

在我國航空工業領域迅猛發展的過程中，對于飛機結構的設計，在復合材料的運用上需求迫切，而與發達國家相比而言，在復合材料的推廣運用方面，依舊面臨著極大的挑戰，其中，最為突出的問題便是如何為降低這一材料結構成本。對于中航復合材料有限公司而言，需要基于飛機復合材料結構下，強化對成控制方法的重視程度，以明確這一材料結構與成本間的關系，促使在生產中，借助降低成本方法的運用來實現對飛機復合材料結構成本的精準控制。

一、航空復合材料結構成本概述

成本隸屬于經濟概念范疇，在針對成本進行定義的過程中，因在社會不斷發展的過程中，對于經濟問題的認識角度與層次的不斷變化與提升，促使對成本概念的詮釋也有著一定的時代差異性。而在飛機成本問題中，最開始主要是針對飛機的設計制造過程，實現對相應成本消耗的計算，在逐漸發展的過程中，則將飛機成本的消耗上升到了整體飛行器使用全壽命周期范疇內。而所謂的全壽命周期成本，指的是在產品從最初的概念開始，包含了研究設計與研發、制造與使用的全過程，直到最后報廢，相應費用為飛機全壽命周期成本，其是由研究、設計、生產、使用、維修以及報廢成本共同組成。因此，針對航空復合材料結構成本進行研究的過程中，需要基于全壽命周期角度下的全過程，而針對這一成本問題，在行業領域中，集中關注的是飛機的制造成本，這一關注點不僅片面，且也阻礙了飛機結構的創新步伐。在飛機結構中，采用復合材料相對而言比金屬材料的價格高的多，因此相應成本隨之提升，但是從全壽命周期角度出發，基于復合材料的性能良好，在強度、剛度上比金屬材料要優越的多，且抗腐蝕等能力較強，因此，在使用過程中，降低了維護成本并延長了使用壽命，相應成本優勢也就隨之凸顯。基于此，在針對飛機結構進行設計的過程中，從全壽命周期角度出發，能夠為實現降低成本的這一目標提供出路。

二、降低國內航空復合材料結構成本的具體方法

在實際針對航空復合材料進行生產制造的過程中，最初基于技術水平偏低，致使整個制造過程所耗費的時間較長，進而使得成本加大，以此，復合材料的市場價格較高。而在該領域的不斷發展中，借助信息化、自動化等技術的運用，促使相應的工藝方法、設備等都隨之實現了創新，進而在有效降低工時的同時，相應能耗也隨之實現了大幅度的降低，進而也就使得復合材料的成本價格隨之下降。在國內，基于我國航空事業的不斷發展下，以中航復合材料有限公司為例，在不斷發展的過程中，要想實現自身發展的戰略目標，就需要針對如何降低復合材料結構成本尋求科學的方法。在實際踐行的過程中，可從如下幾方面著手：

（一）實現生產工時的有效降低

在復合材料成本方面，工時是致使材料成本價值居高不下的主要因素之一，而要想減少工時以降低成本，可采用如下的方法措施：第一，提高生產的自動化水準。在實際生產的過程中，借助自動化技術的運用，能夠提升機械化水平，通過批量生產來降低工時并縮短生產周期，并能夠實現對復合材料質量的有效控制，這就為降低復合材料的成本奠定了基礎。其中，自動鋪放技術的發展促使自動鋪帶與自動鋪絲技術在復合材料的生產中得到了運用，但是，在國內該項技術的運用還處于起步階段，目前還無法支撐批量生產的實現，因此難以在減低工藝成本方面凸顯出技術價值。第二，實現新工藝的研發。在生產復合材料的過程中，積極借助新工藝技術的運用，則能夠為簡化工藝步驟進而降低工時奠定基礎，以此來實現降低成本的目標。當前國內較為成熟的自主研發技術為零吸膠、常溫加壓預浸料工藝，借助該工藝的運用，能夠為降低工時并減少材料消耗奠定基礎，加上自動鋪墊技術的融入，進一步實現了工時的降低。

（二）實現能耗的降低

在實際生產復合材料的過程中，諸如樹脂等材料的制備主要運用的預浸機以及膠膜機等設備，而這些設備則呈現出了高能耗的特點，這無疑就加大了成本投入，因此，為了降低復合材料成本，則就需要針對現有工藝設備進行優化改造。

在實際踐行的過程中，需要以全新的工藝的研發來降低如上設備的使用頻率，或是取代這些高能耗設備的使用。比如在熱熔膠膜機的使用上，可借助微波與電子等新技術的融入，實現新型工藝的研發，借助微波固化設備等的運用，來降低熱熔固化環節的能耗量，以此來實現降低成本的生產目標。但是，目前在類似于微波固化器等設備方法的研發上，相應技術還尚未成熟，有待進一步的發展與完善。對于中航復合材料有限公司而言，要想實現不斷提升自身的經濟效益以實現自身的發展目標，就需要以工藝技術的不斷創新來降低生產能耗。

三、結束語

綜上，在國內航空復合材料的生產中，為了進一步降低飛機復合材料結構成本，就需要針對相應的方法進行探索，對于中航復合材料有限公司而言，在實際生產復合材料的過程中，可從降低工時與能耗這兩方面出發，通過全新工藝技術手段的運用來實現批量生產，并在提高復合材料生產效率與質量的同時，降低工時與能耗，為從根本上降低航空復合材料結構的成本、滿足當前我國航空領域的實際發展之需奠定基礎。

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