Les composites de fibre de carbone peuvent être utilisés à grande échelle dans l'industrie aérospatiale, non seulement parce qu'ils permettent de réduire le poids des aéronefs, d'économiser de l'énergie et d'améliorer leur capacité de croisière, mais aussi parce qu'ils résistent à la fatigue et à la fatigue. et d'autres propriétés physiques et chimiques. .
En 2015, la demande de fibre de carbone dans l'industrie aérospatiale a atteint 17 800 tonnes, dont seulement 68% de la demande d'avions commerciaux était la plus grande demande de fibre de carbone dans l'industrie aéronautique. Combinée avec le développement de la fibre de carbone mondiale et la demande de fibres de carbone dans l'industrie aérospatiale, la demande en 2020 pourrait atteindre 27 000 tonnes. La demande d'avions militaires et d'avions commerciaux était de 7 010 tonnes en 2011 et a atteint 14 100 tonnes en 2015, avec un taux de croissance annuel moyen de 16,9%. Il est prévu que la demande atteindra 19 600 tonnes d'ici 2020, avec un taux de croissance annuel moyen de 8,4. %
La demande de fibres de carbone dans l'industrie aérospatiale provient principalement de deux aspects majeurs. L'un est la proportion croissante de matériaux composites à base de fibres de carbone utilisés, et l'autre, les commandes de nouveaux avions. On s'attend à ce que la demande de fibre de carbone dans l'aérospatiale atteigne 27 000 tonnes d'ici 2020.
Dans l'aviation civile, des composites en fibre de carbone ont été appliqués pour la première fois depuis les années 1970 à certaines structures secondaires d'aéronefs, telles que les carénages, les tableaux de bord de contrôle et les portes de cabine; l'utilisation de composites en fibre de carbone a progressivement pénétré dans l'aile pendant près de trois décennies. , le fuselage et autre grande force, grande taille de la structure de palier principal.
À l'heure actuelle, les deux plus gros avions de passagers au monde - Boeing et Airbus - sont structurés en fibre de carbone, avec une réduction de poids moyenne de 20% et des coûts de carburant de 20%. Parmi eux, le Boeing 787 et l'Airbus A350 sont les plus accrocheurs, et le Boeing 787 a un composite renforcé de fibres de carbone CFRP de 55% du poids. L'Airbus A350 utilise 53% du poids du composite renforcé de fibres de carbone CFRP.
Dans l'aviation militaire, les matériaux composites en fibre de carbone ont reçu toute l'attention à la maison et à l'étranger. À l'heure actuelle, les matériaux composites ont été appliqués à la performance du fuselage, de l'aile principale, de la queue verticale, de la queue plate et de la peau, ce qui a joué un rôle important dans la réduction de poids. Selon les données de la Société chinoise de recherche sur les matériaux, l'utilisation de sections de fuselage avant composites peut réduire la masse de 31,5% par rapport aux structures métalliques, réduire les pièces de 61,5% et réduire les fixations de 61,3%. Par exemple, les États-Unis continuent d'augmenter l'utilisation de composites en fibre de carbone dans les chasseurs avancés, de 2% pour le F-15E, 19% pour le F-18E et 24% pour le F-22.
En outre, ces dernières années, les drones, y compris les avions de combat sans pilote (UCAV), se sont développés rapidement. En raison des caractéristiques techniques peu coûteuses, légères, à haute mobilité, à grande surcharge, à grande discrétion et à longue portée, ils ont décidé de réduire leur poids. Demande urgente, la proportion de matériaux composites est fondamentalement la plus élevée parmi tous les avions. L'aéronef de reconnaissance sans pilote de haute altitude GlobalHawk partage 65% de matériaux composites et la quantité de matériaux composites UAV avancés ne cesse d'augmenter. 90% des matériaux composites sont utilisés sur X-45C, X-47B, "neurone" et "Raytheon". Ces dernières années, en plus d'être largement utilisés à des fins militaires, les drones sont de plus en plus utilisés dans les domaines civils tels que les patrouilles de catastrophe, la surveillance de l'environnement, la photographie aérienne géodésique et l'observation météorologique. Comme ces avions forment progressivement une production de masse, des matériaux composites existent. La quantité utilisée sur la machine humaine continuera à augmenter.
Dans le domaine de l'aérospatiale, les matériaux composites à fibres de carbone répondent non seulement aux exigences de la technologie aérospatiale pour réduire la qualité des matériaux structuraux, mais aussi aux exigences de module spécifique élevé et de résistance spécifique élevée des matériaux structuraux. largement utilisé. De plus, pour chaque kilogramme de poids perdu par l'engin spatial, le lanceur peut être réduit de 500 kilogrammes. Par conséquent, les composites de fibre de carbone avancés sont couramment utilisés dans l'industrie aérospatiale. La qualité de la structure des satellites aux États-Unis et en Europe est inférieure à 10% du poids total. La raison en est que les matériaux composites haute performance sont largement utilisés. À l'heure actuelle, les systèmes de communication par micro-ondes par satellite, les systèmes d'énergie et divers composants structurels de support ont fondamentalement réalisé des matériaux composites. En termes de lanceurs et de missiles stratégiques, les composites en fibre de carbone ont été bien appliqués et développés pour leurs excellentes performances. Ils ont été utilisés avec succès dans les fusées porteuses "Pegasus", "Delta", "Trident" II (D5). Des modèles tels que les missiles "Gnome"; Missiles stratégiques américains missiles intercontinentaux MX, missiles stratégiques russe "Baiyang" M missiles utilisent tous des lanceurs de matériaux composites avancés.
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