碳纖維等復合材料在航空航天的應用越來越多的原因？

飛機的高速、超載，對材料的強度和變形要求嚴格，商用飛機每減輕一公斤重量，每年可節省3000美元。遠程火箭和宇宙飛船每減輕一公斤，就可以節省一萬公斤燃料。通過減輕重量，可以增加有效載荷并降低飛行成本。因此，高速飛行領域對材料重量很敏感。如現在的無人機也同樣對材料重量很敏感，因此碳纖維產品在無人機的應用很廣泛。

在航空航天領域，特別是軍用航空領域，飛機結構中普遍采用小絲束碳纖維增強塑料（CFRP），以3K碳纖維為主的碳纖維產品。一般來說，小絲束碳纖維的生產必須基于昂貴的PAN前體。
20 世紀 60 年代，人們開發出更大的飛機來運載乘客。隨著發動機技術的改進，大型噴氣式飛機的設計和制造得以實現。由于當時客機的巨大尺寸，人們開始尋找更輕、更強的材料來制造它們。波音航空公司系列中使用蜂窩結構面板減輕了重量，同時又不影響強度。最初，帶有鋁或玻璃纖維蒙皮夾層板的鋁芯用于機翼面板、飛行控制表面、機艙地板和其他應用。蜂窩和泡沫芯夾層部件以及各種復合材料的使用穩步增加，是 20 世紀 70 年代至今航空結構的特征。先進的技術和材料組合導致從鋁逐漸轉向碳纖維和其他堅固、輕質的材料。這些新材料經過精心設計，可以滿足飛機上各種部
件。B-2 轟炸機可能是 20 世紀 80 年代末使用復合材料最先進的飛機。據估計，復合材料約占 B-2 結構的 80%，復合材料包括碳纖維制品、玻璃纖維制品以及芳綸纖維產品等等，還有一些復合材料的三明治結構。

空中客車公司宣稱，其新型 A350 XWB 幾乎一半是復合材料，主要是碳纖維增強塑料 (CFRP)的碳纖維產品，包括飛機的大部分機翼。 CFRP 具有比金屬更好的強度重量比。此外，按重量計算，波音 787 的復合材料含量約為 50%；按體積計算，復合材料含量為 80%。

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