A 380 飞机结构的先进材料和工艺 中国航空工业发展研究中心航空技术所 任晓华 A380 的寿命要达到40-50 年，因此必须选用先进且新型材料和工艺技术，为未来飞机搭建技术平台。这些技术不仅经过了大量全尺寸试验验证而且经过了航空公司维修专家的评审（符合检查和维修标准）。 A380 结构设计准则（见图 1）。重复的拉伸载荷加上载荷的变化将会在金属结构内产生微小的疲劳裂纹。裂纹增长速度以及残余强度（当裂纹产生时）将指导选择何种材料。为了防止结构由外物损伤，需要考虑材料的损伤容限性能。 压力载荷需要考虑采用屈服强度和刚度好的材料，以增加稳定性。抗腐蚀能力是选择材料和工艺的另一个重要准则，尤其是在机身下部。选择材料和工艺目标的一部分是使结构轻量化。因此，复合材料是很好的选择，但必须了解设计准则和维修需要。材料的选择不仅仅是考虑设计准则，同时还要考虑生产成本和采购问题。 1 新型且先进的金属材料 从A380 选材的分布来看（见图2），铝合金占的比重最大，达机体结构重量的61%，因此要实现性能改进，必须开发创新的铝合金材料和工艺技术，具体是提高强度和损伤容限，加强稳定性并提高抗腐蚀能力。尤其是在 A380 机翼部位（机翼的80%以上是铝合金材料）要提高性能。 A380-800 飞机在铝合金结构上取得的主要成就包括： ·在机身壁板上引用了很宽的钣金材料，减少了连接件从而减轻了重量； ·在主地板横梁上采用了先进的铝锂合金挤压件，在这一部位的应用可与碳纤维增强塑料相媲美； ·在机翼大梁和翼肋上选择了新型7085 合金，这种合金在很薄的板材和很大锻件上性能优于通常的高强度合金；钛合金由于具有高强度、低密度，高损伤容限和抗腐蚀能力使其代替钢而广泛应用，但是它的高价格使其应用受到限制。在A380 的结构中，钛合金用量较空中客车其它机型有所增加，达到 10%。仅仅挂架和起落架的钛合金用量就增加了2%。 ·A380 挂架的主要结构是空中客车公司第一次采用全钛设计。在A380 飞机上采用最广泛的钛合金是 Ti-6Al-4V，在B 退火状态下最大的断裂韧性和最小的裂纹增长速度。 ·在A380 上第一次采用了新型钛合金VST55531，这种新的钛合金是空中客车公司与俄罗斯制造商共同开发的，能够为设计者提供良好的断裂韧性和高强度综合性能。这种合金目前用于A380 飞机的机翼和挂架之间的连接件，进一步的应用还在研究当中。 2 .A380 复合材料的应用 A380 复合材料的主要应用见下图 3。...
