俄MS-21采用非热压罐成形技术制造复材机翼



商悦传媒   2019-05-10 09:36

导读: 俄罗斯联合飞机制造公司(UAC)在其即将推向市场的MS-21单通道客机上,采用非热压罐成形技术制造机翼主承力...

  俄罗斯联合飞机制造公司(UAC)在其即将推向市场的MS-21单通道客机上,采用非热压罐成形技术制造机翼主承力构件,这在民用飞机制造史上具有里程碑意义,将对世界航空制造业的发展产生深远影响。

  MS-21客机承载了俄罗斯复兴民用航空工业的梦想。作为一款全新的飞机,MS-21机体结构复合材料用量达到了40%,在商用飞机中仅次于空客A350XWB、波音787和庞巴迪C系列。

  UAC的研发战略十分明确,那就是以重量更轻、成本更低的方法来制造复合材料机翼。UAC选择了翼梁、蒙皮壁板和中央翼盒6个截面壁板等主承力构件,委托旗下航空复材公司组建了跨国团队进行干纤维树脂浸渍工艺(一种非热压罐成形技术)的开发。

  干纤维树脂浸渍工艺的特点是用液体树脂以压力注入干纤维然后成形,固化过程使用固化炉而不依赖热压罐,它可以节省大量的纤维预浸、运输、保管费用,设备投资和能耗也较低,具有投入更少、能耗更低、重量更轻的优势,这是俄罗斯人选择它的主要理由。

  对于MS-21机翼中的这些大尺寸主承力构件,如果采用热压罐固化需要在设备上投入上千万美元,使用固化炉则可以节省数百万美元。热压罐的运营成本比同等体积的固化炉高数倍,在固化过程中给热压罐加热以及在几个大气压的压强下输送氮气,能量消耗巨大,而干纤维树脂浸渍工艺使用的固化炉绝热性能良好,可以节省大量能量。利用干纤维制造预成形件可以成形大型整体带筋结构,大大减少零件和紧固件数量,从而达到更好的减重效果。MS-21机翼的翼梁、蒙皮壁板和中央翼盒截面壁板都是这样的整体成形件,这对于实现机体减重10%—15%的目标是非常重要的。