先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向分析

宋建

摘要：與其他材料相比，復(fù)合材料所具有的材質(zhì)具有一定的特殊性以及成型工藝性，因而普遍應(yīng)用在現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)的制造中。隨著近幾年我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促使復(fù)合材料得到明顯改進(jìn)。基于此，本文主要就先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對其發(fā)展方向進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；飛機(jī)機(jī)械；連接技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

在實際中，有關(guān)集成化和大型化的飛機(jī)構(gòu)件基本上是由大型化的復(fù)合材料成型設(shè)備所制造的，但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計和維護(hù)等各個方面需求較大，在這種形勢下，則需要相關(guān)企業(yè)結(jié)合實際情況，做出合理的設(shè)計，同時還要給出適合的工藝分離面。為了能夠更好的保證飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安全性和效率性，有關(guān)企業(yè)必須要通過先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)機(jī)械連接技術(shù)的合理應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)工作。

一、先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)現(xiàn)狀分析

（一）連接件的規(guī)格和種類較少

在通常情況下，復(fù)合材料連接件的制作，主要是利用一定的方式進(jìn)行連接的，即通過螺接或鉚接的機(jī)械連接方式[1]。而對于先進(jìn)的復(fù)合材料的斷裂，沒有較大的應(yīng)變力，且所具有的抗沖擊性能也比較弱。這時如果采用螺接或鉚接的連接方式，就會在一定程度上影響相關(guān)構(gòu)件的使用。在后期階段，有關(guān)技術(shù)人員在對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上，則是借助干涉配合的方式來進(jìn)行連接的。因而在提升接頭的強(qiáng)度上起到重要的作用。結(jié)合實際情況來看，我國在先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的飛機(jī)機(jī)械連接質(zhì)量上還存在一定的不足，具體表現(xiàn)在：連接件的規(guī)格和種類較少、相關(guān)設(shè)備性能有待提升等方面。在一些發(fā)達(dá)國家中，其在這方面的連接件具有極大的先進(jìn)性，因而其中主要是利用新型的鋁合金或碳合金進(jìn)行緊固連接。由于使用的材料重量比較輕，強(qiáng)度較高，因而發(fā)達(dá)國家所研制出較多的鈦金固件產(chǎn)品，在實際應(yīng)用中取得明顯的效果。由此可見，我國與發(fā)達(dá)國家在這方面相比，存在較大的差異。

（二）連接技術(shù)的自動化程度和智能化程度有待提高

對于發(fā)達(dá)國家而言，其在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)飛機(jī)連接技術(shù)上已經(jīng)實現(xiàn)自動化與智能化目標(biāo)。具體來說就是在飛機(jī)結(jié)構(gòu)連接中使用自動鉆鉚，能夠在最大程度上提升自動鉆鉚的效率[2]。在當(dāng)前，多數(shù)發(fā)達(dá)國家在連接裝配上發(fā)生了明顯的變化，由原先的自動鉆鉚系統(tǒng)開始逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為柔性的裝配系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，極大的提升連接技術(shù)所具有的智能化和自動化。將其與過去傳統(tǒng)裝配系統(tǒng)相比，在柔性裝配系統(tǒng)中，其所涉及的范圍比較廣，特別是在飛機(jī)機(jī)身壁板、翼梁和機(jī)翼的各個部分得到廣泛應(yīng)用。這種系統(tǒng)不僅在一定程度上提升連接的質(zhì)量和效率，同時在降低飛機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接成本上起到重要的作用。與發(fā)達(dá)國家相比，我國所掌握的連接技術(shù)還處于落后的階段，因而使得連接技術(shù)的自動化程度與智能化程度不夠高[3]。在實際中，雖然我國在該技術(shù)上開始使用電磁鉚接技術(shù)和自動鉆鉚技術(shù)，但是沒有得到較好的普及。致使我國在柔性裝配技術(shù)上沒有得到應(yīng)用。

二、先進(jìn)符合材料結(jié)構(gòu)飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)發(fā)展方向

（一）不斷研究新的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接技術(shù)

與發(fā)達(dá)國家相比，我國所掌握的先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)還處于較為落后的階段，特別是在技術(shù)手段的自動化程度與智能化程度明顯不夠。這種情況的出現(xiàn)，勢必會造成連接效率低下，因而需要相關(guān)企業(yè)注重對連接質(zhì)量的提升。在現(xiàn)階段社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，相關(guān)企業(yè)要著重研新的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接技術(shù)[4]。在此過程中，首先就要能夠根據(jù)當(dāng)前復(fù)合材料結(jié)構(gòu)所具有的特點進(jìn)行，同時還要根據(jù)連接技術(shù)對各個方面的要求，適當(dāng)?shù)慕梃b或引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)。在這之后，在需要相關(guān)人員對其中所應(yīng)用的技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的特性予以深入研究。通過這種方式，能夠進(jìn)一步加強(qiáng)我國在設(shè)備與相關(guān)技術(shù)在國產(chǎn)化方面的研究。對于未來先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接技術(shù)中，必須要能夠結(jié)合實際需要，合理的應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)。如，自動化裝配技術(shù)、數(shù)字化定位技術(shù)、集成技術(shù)、自動鉆鉚技術(shù)以及電磁鉚接設(shè)備等。通過這些技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，不僅能夠進(jìn)一步推動我國復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接技術(shù)的自動化發(fā)展與智能化發(fā)展，同時還極大的提高飛機(jī)構(gòu)件的疲勞程度。此外，還在減少人力資源利用、縮短生產(chǎn)周期以及提高我國制造裝備水平上起到重要作用。

（二）進(jìn)一步加強(qiáng)高質(zhì)量和高性能的先進(jìn)復(fù)合材料連接件的研究

在發(fā)展過程中，我國在飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)領(lǐng)域中，必須要進(jìn)一步加強(qiáng)對高質(zhì)量和高性能先進(jìn)復(fù)合材料連接件的深入研究。隨著我國近幾年社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使得航空運輸市場對各個方面的要求越來越高，特別是對航空運輸。為了能夠更好的滿足相關(guān)要求，則需要我國政府不斷提高對飛機(jī)項目的重視程度。在實際中，需要在飛機(jī)上按照具體要求，分布各種相關(guān)的緊固件。同時在飛機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)采用中的復(fù)合材料比例需要不斷增加。相關(guān)企業(yè)要想能夠在一定程度上避免在飛機(jī)進(jìn)行總裝時，因出現(xiàn)緊固件短缺而對各個項目的安裝進(jìn)度產(chǎn)生影響。則就需要在接下來的探究工作中，加強(qiáng)對高質(zhì)量和高性能的先進(jìn)復(fù)合材料研究工作的開展[5]。在此工作中，根據(jù)實際情況，做好有關(guān)復(fù)合材料連接件的國產(chǎn)化規(guī)劃工作。簡單來說就是能夠在規(guī)劃中和適當(dāng)?shù)慕梃b國外先進(jìn)技術(shù)，并對其進(jìn)行深入的創(chuàng)新和改進(jìn)。以此能夠更好的研制出滿足我國飛機(jī)使用的要求的高端緊固件。

（三）加強(qiáng)宣傳力度

我國現(xiàn)有的先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)飛機(jī)機(jī)械連接技術(shù)在各個方面與發(fā)達(dá)國家相比，存在明顯的不足，主要是在連接設(shè)計、相關(guān)設(shè)備制造以及安裝等方面，尤為明顯。這種情況的出現(xiàn)，主要是因我國在發(fā)展中不夠注重技術(shù)在產(chǎn)品研制中所具有的地位和作用。針對這種情況，則需要使我國有關(guān)部門，在連接技術(shù)上要加大宣傳力度。之所以這樣做，主要是為了能夠進(jìn)一步提高人們對機(jī)械連接件的重視。此外，還需要相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)能夠?qū)⑾嚓P(guān)制造技術(shù)放置在社會發(fā)展的重要位置中。在此過程中，可通過對復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)連接技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的建立，來開展相關(guān)創(chuàng)新工作。

綜合上述，對于現(xiàn)階段所使用的飛機(jī)復(fù)合材料已然成為未來社會發(fā)展的必然趨勢。因而在對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用中，需相關(guān)技術(shù)人員按照具體要求，做好有關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接工作。與此同時，還要進(jìn)一步加強(qiáng)對我國先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接技術(shù)研究工作的開展。結(jié)合實際中我國在連接技術(shù)上所存在的不足，則可通過對發(fā)達(dá)國家在這方面經(jīng)驗和技術(shù)的借鑒，來研究新的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接技術(shù)。這樣做，不僅能夠更好的提升我國連接技術(shù)的智能化水平，同時還促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)出新型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，從而滿足社會發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭正義.淺談飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)裝配的連接技術(shù)[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017，（14）

[2]孫振起，吳安如.先進(jìn)復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用？[J].材料導(dǎo)報，2015，（11）

[3]周正干，孫廣開，李洋.先進(jìn)無損檢測技術(shù)在復(fù)合材料缺陷檢測中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2016，（4）

[4]胡挺，余雄慶.飛機(jī)復(fù)合材料雷擊損傷熱電耦合仿真[J].機(jī)械設(shè)計與制造工程，2016，45（7）

[5]李仁鵬.復(fù)合材料結(jié)構(gòu)飛機(jī)發(fā)動機(jī)短艙防火設(shè)計與試驗驗證[J].廣東科技，2016，25（2）