什么金属材料耐磨 要质地轻的

A380飞机设计特点分析(总14页)

A380飞机设计特点分析情报组科技信息档案室

A380飞机设计特点分析1.引言空中客车A380是迄今世界上正在生产之中的尺寸最大、客/货容量最高的喷气客机。到2006年它投入使用时，将会对21世纪大型民用喷气客机市场产生一个不小的冲击波，进而改变几十年来在大型客机市场一直被波音747垄断的局面。A380飞机由法、德、英和西班牙等国飞机制造商共同研制。其中法国制造驾驶舱、中机身、发动机挂架并负责总装；德国提供前中机身、后机身、垂直安定面和方向舵；英国制造机翼主壁板、前轮和刹车以及襟翼导轨梁；西班牙负责生产机翼/机身整流罩、机腹整流罩和固定水平尾翼、水平尾翼前后缘和翼肋以及机翼翼肋。该机采用了大量的新技术，主要包括：计算机流体力学优化设计、液压增压技术、双飞行控制系统以及双轴供气空调系统等等。该机机身、尾翼和机头采用先进的Glare(玻璃纤维增强复合材料)复合材料层板，不仅有利于改进疲劳性能，还可大大减少蜂窝结构用量。据称A380的运营成本比波音747飞机低20%。2.项目进度着手工程研究，取名A3XX设立A3XX管理局（大飞机分公司）1997在巴黎展示机身剖面全尺寸模型空客工业管理局批准项目出台确认A380名称并接受必须的50架订货对原型机的主要分装配件（前、中和后机身，尾锥，尾翼和机翼）进行总装2005年初预定首飞取得适航合格证并交付使用3.设计特点A380飞机采用达索公司CATIA软件进行设计；结构、材料、系统、起落架设计和气动特性都有新改进；驾驶舱与现役空客飞机保持一致，以使驾驶员转型A380时具有相关认证资格。机身垂直排列成椭圆形三舱布局：该设计可使主层舱容纳一排10座旅客、上层舱一排8座旅客，使每位旅客比波音747有更大的空间；下层舱可设商店、酒吧、餐厅和/或38个LD3集装箱或13个货盘和的散货。按用户要求可改装发动机、短舱和改变气动特性，以大大降低噪音水平。机翼的1/4弦线后掠角为33°30’。操纵面单缝襟翼结合机翼前缘下垂以改善爬升性能。机翼各侧有2块副翼和2个作动筒，外加带单个作动筒的8块扰流板。升降舵每侧有2块和2个作动筒，方向舵也有2块和2个作动筒。

结构复合材料大量用于襟翼、扰流板、后承压框、中央翼翼盒、尾翼等部位。采用“glare”复合材料，明显减少了结构重量，防止疲劳/损坏。激光束焊接可减少成本和重量，用于连接长桁和下机身壁板。机翼前缘由热塑性塑料制成。外翼金属是粘结的。A380-800上部地板梁用复合材料制造，整个结构使用重量较轻的2524铝合金以代替传统使用的2024。起落架Goodrich主起落架，每个四轮翼下起落架重2310kg，每个六轮机身下起落架重4080kg。Messier-Dowty双轮前起落架。米其林AIR X NZG轮胎：A380-800主起落架为1400×530R23（40层）轮胎；前起落架为1270×455R（32层）轮胎。机身下起落架设置在翼下起落架稍后的位置。所有主轮均装有碳刹车。能在45m宽的跑道和23m宽的滑行道上进行机动。利用差动刹车或不对称推力可在60m宽的跑道上进行U转弯。动力装置A380选用联盟（GE/P?W）GP7200或 R-RTrent900系。Trent于2004年晚期首飞，原定2005年取得适航合格证，据称已推迟到2006年第一季度。Trent970最初额定推力311kN，后降为302kN。但最终定为374kN。联盟GP7200使用与波音747X和远程767动力装置相同的核心机。设计工作始于2001年8月，后推迟到2003年初，2004年4月首次运转，2005年7月获取适航合格证，额定推力363kN，拟于2006年初首飞。两型动力装置标准燃油310，000L；远程型飞机在机翼中央翼盒内，安装额外的燃油箱。座舱两人制驾驶舱，设有机组人员休息区；机身各侧有5个主层舱应急出口和3个上层舱应急出口。三级布局标准载客555人（主层舱一级22人，经济级334人；上层舱商务级96人，经济级103人），座舱排距为一级173cm；商务级122cm；经济级81或84cm。短程高密度布局840人。双通道登机梯允许四过道登机和通过主层舱离机。用于上层舱的救生滑梯藏入机体而不是在舱门内。

系统装有由Thales公司和Diel公司的航电系统组成的综合模块航电系统（IMA），Rockwell Collins公司的传输速率达100兆位/秒的具有全双工连网的以太网。装有变频交流发电系统。为便于滑行，垂直安定面顶部和机身下部配有照相机。安装了燃油管理系统。两个241×10 5帕的液压系统（黄色和绿色）和两个电器系统（红色和橙色）用于飞行操纵，后者每个采用至少两个不同的系统以防其中任何一个万一发生故障；每个系统都是完全独立的。液压系统所用的导管系统较其早期空客飞机所用的要轻且结构紧凑。机翼下起落架由绿色系统供压；机身下主起落架由黄色系统供压。发电系统采用180千伏安发电机。采用Eaton公司的8个发动机驱动液压泵和4个电动液压泵，工作压力345×105帕。电子设备装有带Thales/Diel显示器的Honeywell公司飞行管理系统。Rockwell Collins公司通讯/导航标准（包括VHF-920和HF-900数据无线电通讯、多模接收机、VOR-900全向指向接收机、DME-900和ADF-900）。双套Thales平视显示器任选。驾驶舱布置方案可与其它空客飞机兼容。8台新一代15cm×20cm的液晶显示器取代了传统的11台15cm×15cm的显示器。装有机上信息系统（OIS）和机上维护系统（OMS）以及Honeywell地形导航和地面导航系统。几何尺寸外部尺寸

翼展 弦根 展弦比 机长 机身最大宽度 机高 尾翼翼展 主轮轮距 前后轮距

内部尺寸

客舱长度 主舱最大宽度 上舱最大宽度 主舱地板宽度 上舱地板宽度 货舱总容积

面积机翼总面积 重量和载荷

使用空重277,000kg最大商载84,000kg最大起飞重量560,000kg最大停机重量562,000kg最大着陆重量386,000kg最大零油重量361,000kg最大机翼载荷m2

性能（估计，Trent发动机）

最大使用速度 实用升限13,100m航程14,816km

4.先进的气动技术空客公司在A380飞机的设计过程中不仅解决了巨型结构尺寸所带来的一系列工程技术问题，而且在气动力设计技术方面也有所创新。选择最佳机身截面作为目前世界上最大的民用客机，A380既要充分满足用户获得最大机身容量的要求，又要满足适航机构提出的飞机外型尺寸不得超出80米见方的空间限制的机场停放要求。为此，空客为A380选择了竖卵形机身横截面形状，这是目前业内公认的，舱内容积截面最大，同时又能满足限定的条件。A380机体上下两部分均采用宽体飞机机体结构组成。之所以选用这样的结构，是因为如果采用宽体飞机下机身与窄体上机身的组合形式，其机舱内部空间会受到较大的限制；如果采用进一步增加机身宽度的方式，虽然能满足乘客的登离机要求，但却降低了飞行经济性。机体CFD优化设计A380是空客有史以来首次先对机体采用先进计算流体动力学(CFD)方法进行结构设计和优化的产品。尽管从飞机整体设计角度来看，机翼对飞机的总气动性能影响最大，但空客用CFD技术先对A380机身进行结构设计和优化后，飞机的总体阻力减少了2％以上。在对A380机身进行CFD优化设计中，机头部位的优化设计工作是最为关键的。这其中有两个重要的考虑因素，一是因为A380作为第一种全机身长度都采用双层机身布局的飞机，其机头设计必须要满足双层客舱布局飞机钝形机头的设计特点；二是A380在整个设计过程中必须要满足FAA提出的80米见方的机场停放空间的限制。另外，飞机在总体设计中还需要综合考虑阻力、机身宽度、舱内声学特性等各种气动的、结构的和环境的要求。最终机头设计结果使全部流经机头上部的亚音速气流流速控制在大约，并能够在速度高达时也不会产生激波。前机身段相对机身其他部位而言利用价值更高，因此设计人员针对驾驶舱门窗周围的气流作了大量细致深入的CFD优化设计工作。仅为确定驾驶舱位置前后就花了4年时间，作了多次修改。目前A380的驾驶舱位于飞机机头的中部，机头的外形曲率也改得稍稍平缓了些，因为飞机头部曲率较小有利于增加抬头力矩和飞机配平。

包括驾驶舱和前部地板下货舱在内，A380的前机身段共分为四个独立的舱室，其余两个舱室为前起落架舱和雷达舱。一块带有曲度的密封增压隔板通过激光束焊接技术与驾驶舱门和前机身下部焊接到一起，将驾驶舱密封舱与前起落架和气象雷达舱分隔开来。精心的机翼设计A380巨大的机翼从翼根到翼尖足足有米长，根部弦长为米，比A320一侧机翼的翼展还要长。面对这样的巨型升力面，设计人员在机翼设计过程中，除了要考虑上述FAA提出的80米见方的机场空间限制之外，在机翼尺寸和外形设计中还要考虑很多其他限制条件造成的影响。例如，机翼的根梢比要受到机翼面积和翼根弦长两方面的约束限制。而后者本身又需要满足FAA提出的飞机两个舱门之间的最大间距不得超过米的规定。这样一来，A380的应急出口需设在上层舱的前门，应急逃离滑梯必须位于机翼前、后缘的上面。在这些限制条件下，机翼最终的面积为845平方米，比目前的波音747的524平方米大了很多。A380机翼的尺寸主要是受到机场现有基础设施要求的限定，不然设计人员大概更愿意采取加长翼展而不是增加翼面积的做法。此外，由于A380属于一种高高客容量飞机，最终确定机翼面积时，还要综合考虑采用结构尽可能简单的增升系统。包括单缝后缘襟翼、前缘缝翼和两段前缘下偏装置等。A380机翼的襟翼和缝翼设计，要达到使A380能以低于140节速度进场的性能目标。同时，最终确定的机翼尺寸要使之具有能够承受以上的抖振发生裕度。根据空客的设计目标，A380应该能实现以最大重量起飞时，直接爬升到10500米高度的爬升性能目标。前缘襟翼两段前缘下偏装置是在设计的后期才增加的，是为满足2002年的QC2要求所作的改进的一部分。前缘襟翼下偏的角度位置是由翼根的位置确定，为了有助于改善飞机的起飞性能，设计人员试图通过使翼根根部率先失速，给飞机一个正的机头下偏力矩，以减小飞机迎角，使之快速恢复到正常状态。目前这种新的前缘襟翼装置已经取代了空客最初设计的米长的内侧机翼边条。

基于CFD设计技术，A380机翼沿翼展方向不断改变机翼弯度和扭转角度，从而进一步减少2％的阻力，并减少了发动机吊舱对机翼干扰阻力。在A380的设计过程中，空客共为之研究了17种不同的机翼平面设计方案，并对11种高速翼型进行了25次风洞试验。A380机翼的跨音速风洞试验工作将于今年年底完成。试验表明，A380机翼的升阻比提高了8％；马赫数灵活性提高了33％。机翼位于飞机35％到40％之间的中心范围处，比以前客机的位置都靠后。机翼1/4弦长后掠角为°，在每侧的两台发动机之间段变为°，在机翼外缘段为°。这符合空客在A380设计中提出的尽可能增加翼根的后掠角，减少外翼的后掠角的设计思想。把后掠角定在30°～35°之间，比747略小，比777略大。A380机翼设计中一个重要的技术创新是增加了主动载荷管理系统。 该系统通过机翼两侧油箱转换系统实现机翼载荷的合理内部分布，补偿长期内载分布问题对结构造成的影响。5.新材料的应用空中客车的A380是一款前所未有的超大型民用运输机。为使其在性能水平、商业水平和环境水平上有突破性的整体改善，空客公司采用了大量先进的综合技术。而飞机性能水平的改善，首先要解决尽可能减轻结构重量的问题，这需要慎重地选择各种先进的新型结构材料。而且材料的选择绝不仅仅局限于满足结构性能要求的设计准则，还需要考虑成本，以及采购活动的需要等因素。先进新型金属材料仍占主导地位飞机结构的选材，主要以提高结构强度/损坏容限，增强结构稳定性和抗腐蚀性为指导准则。在A380的结构选材中，先进铝材仍占有很高的比例，大约占整个机体结构重量的61%，特别是机翼结构，铝材的用量占机翼结构重量的80%。此外，A380大型结构部件的尺寸要求也面临极大的设计挑战。A380-800先进铝合金选材特点包括：●机身壁板选用尺寸非常宽的铝合金钣材，以尽可能减少连接部件，减轻结构重量；●飞机主舱横梁采用了铝锂合金锻压件。新一代合金材料的出现使铝锂合金可能具有与碳纤维增强塑料（CFRP）在这类部件上应用的竞争潜力。

●翼梁和翼肋选择全新的7085型合金。与制造超厚钣材和大型锻件用的传统合金材料相比，7085型合金材料强度更高。●更多选用钛合金材料。钛合金材料由于强度高、重量轻、损伤容限高和抗腐蚀性好等特点，一直是代替飞机结构中钢材的理想金属材料。但其高昂的价格在某种程度上限制了它的大量应用。在A380上，钛合金的用量已经从原来占空客飞机结构重量的5%～7%增加到10%，仅发动机吊挂架和起落架的钛含量就增加了2%，这对未来飞机结构选材提出了独特的挑战。空客首次在A380发动机吊挂架主要结构上使用全钛合金材料。采用的普通Ti-6A1-4V合金也经过了B退火条件处理，以使之达到最大断裂韧性和最小裂纹扩展速度。A380也是空客首次采用与俄罗斯生产商合作开发的VST55531牌号新型钛合金材料的飞机。这种新型的钛合金材料具有异乎寻常的断裂韧性和高强度的组合特性，比较适用于机翼和发动机挂架之间连接装置的制造，其进一步的应用尚在研究之中。复合材料用于大型结构件的技术突破在A380结构设计中，复合材料的用量排在第二位，占飞机结构总重的22%。空客是最早将复合材料广泛用于大型商业运输飞机的飞机制造商。A310是首架采用复合材料尾翼翼盒的飞机；A320率先在商用飞机上采用了全复合材料尾翼；A340飞机机翼结构复合材料重量占结构重量的13%，以及A340-500/600成功采用了碳纤维增强塑料（CFRP）龙骨横梁。今天，空客凭借丰富的复合材料选材经验和日臻成熟的应用技术，在A380飞机上又开创了复合材料应用的新篇章。A380将是第一种采用CFRP复合材料中央翼盒的大型商业飞机。与采用铝合金材料相比，这种中央翼盒的重量将减轻吨。A380的中央翼盒重约吨，其中复合材料用量占吨。采用CFRP复合材料制造中央翼盒的关键技术挑战是解决复杂的翼根结合处的制造难题和解决部件厚度较大的问题，因为该部件的最大厚度甚至达到45毫米。

A380的上舱地板横梁和后压力隔框也将由CRFP制成。前者采用挤拉工艺制造，即将碳纤维增强塑料通过一套工具连续拉出。后者则因为形状原因，试验了不同的制造方法，例如树脂薄膜渗透(RFI)和自动化纤维铺放(AFP)方法，并最终选择了RFI方法。对A380后机身非增压部分的复合材料蒙皮，是双曲面的蒙皮面板，选用AFP方法制造。但高承力隔框则采用高强度铝合金经机加工成型。通常，复合材料的树脂转移成型法(RTM)更适用于生产承力小的结构部件。A380的固定式机翼前缘（J形机翼前缘）采用曾经在A340-600项目中开发的热塑性玻璃纤维材料。它具有减轻结构重量、制造简单、能改善损伤容限的优点。而且与采用金属部件相比提高了可检性。其可操纵的机翼后缘选择CFRP材料，也被认为具有当代先进技术水平。该机的一些操纵面的铰接部件和翼肋，将选择RTM制造技术。在A380悬臂式机翼翼盒设计中，空客大胆进行了用CFRP翼肋代替铝合金翼肋的尝试。此外，A380的中间和外侧襟翼、襟翼滑轨整流罩，以及扰流板和副翼，也都采用了CFRP材料。在A380的夹层结构设计中，采用轻型蜂窝结构代替常规的芳族聚酰胺 （agamid）纸蜂窝结构是空客的技术创新之一。这种情况适于大型结构，如机腹整流罩（超过300平方米）和客舱地板。在A380设计过程中，尽可能使用单体设计代替夹层结构，如它的机身下起落架和机翼下起落架已经采用了单体设计方案。充分利用GLARE材料的性能优势A380-800结构采用的GLARE材料占飞机总重约3%，该材料占大约500m2的蒙皮，主要是上机身壁板。GLARE是一种混合材料，由铝箔和单向性玻璃纤维层交叠，通过浸渍环氧粘合剂叠接而成。与采用铝钣材制造壁板相比，GLARE材料适用于制造宽度更大的机身壁板，从而可以减少机身蒙皮壁板纵向连接点。机身壁板应用GLARE材料的动机是因为其出色的抗裂纹能力。与铝合金相比，GLARE材料的另一个重要优点是还能显着提高防腐蚀和防火能力。目前，空客正在准备进行大量的试验，包括一些部件的局部和全尺寸试验，以验证他们为A380选择的结构设计方案和新材料的特性。例如，试验利用GLARE制造的机翼前缘的防鸟撞能力，对用GLARE替代铝材料后的尾翼前缘进行的性能测试等。

6先进制造技术对A380的贡献先进复合材料制造技术A380飞机上自动纤维填注、自动铺带、树脂薄膜渗透和树脂转移成形等先进复合材料制造手段的应用，有助于减小复合材料部件的生产成本，并使超大型A380飞机上超大尺寸的复合材料部件加工成为可能，从而减小了装配成本。A380使空客在机体复合材料的应用研究方面又迈上了一个新的台阶。激光焊接A380开始用激光束焊接(LBW)技术取代下机身壁板桁条的铆接工艺。LBW技术的应用将使机身壁板结构从过去的“装配式结构”概念改变成“整体式结构”概念。从机械的观点来看，二者主要的差别在于蒙皮损坏后能减少裂纹的增长。空客还准备将LBW技术扩展到铝合金6056和6013的焊接领域。试验结果表明，LBW是适用于单曲度和双曲度壁板的焊接工艺，能显着降低生产成本，提高防腐性能和减轻重量。空客还将进一步将LBW技术用在蒙皮和支架接头，以及起落架舱区域压力隔框的制造上。7减轻结构重量的种种努力在A380的设计和生产过程中，减重是一个十分重要而艰巨的任务。设计人员为此付出了巨大的努力。中央翼盒对机翼中央翼盒所做的大量减重措施包括：翼盒上、下蒙皮壁板，前、中、后梁等都采用复合材料制造；上梁、地板支柱和机体的主框支撑结构使用铝材。A380中央翼盒段中所用的大部分复合材料都是碳纤维增强材料，所用的铝合金材料种类多达7000多种。巨型机腹整流罩A380的机腹部被一个巨型的机腹整流罩罩住。机腹整流罩由大约100个复合材料蜂窝夹层结构蒙皮壁板构成，从而大大减轻了结构重量。客舱地板结构A380货舱地板梁采用的是常规AL7175铝合金，但主舱地板梁最终将采用重量更轻的Al-Li-C460/2196铝锂合金制造。这种材料目前技术已趋成熟，价格也适中。在A380的设计中，采用凯夫拉复合材料作为上层客舱的地板梁是空客在结构设计上的一个技术创新。目前空客还正在研究采用钛合金制造A380的座椅滑轨。因为调查表明，很多民航用户比较喜欢目前在波音777飞机上用的这种抗腐蚀性能比较好的座椅滑轨。但显然采用这种高密度材料将要付出一定增加重量的代价。

独特的机翼结构在A380机翼设计过程中，设计人员也采取了很多减轻结构重量的技术措施。A380飞机与早期空客飞机在机翼设计上的不同之处，还在于工程技术上的突破，例如能很快获得制造中所需的设计数据，加快生产进度。机翼的前缘由热塑性材料制成，机翼的三段副翼、八块挠流片和外侧襟翼则由凯夫拉材料制成，内侧襟翼由常规铝制蒙皮和桁条组成，并作为两段机头下偏装置。A380机翼与早期空客飞机的设计上有所不同，A380的大部分翼肋都与机翼的后梁垂直连接，几乎一直到翼根处也是如此。在辅助梁之后，翼肋开始出现沿纵向朝翼根偏斜，靠近翼根处的翼肋的长度大约为。机翼改进还包括全新的结构设计、新材料的广泛应用以及新的制造工艺和结构。例如，A380襟翼导轨是由复合材料与铝混合材料构成的。通常情况下，襟翼滑轨是一个密闭的盒式梁结构，是飞机结构中单纯的一个铝合金结构部件，但在A380飞机设计中它是一个重要部件，因为一旦飞机上的这个部件的尺寸被改变，会对飞机其他部件的改变带来连锁反应。空客对A380机翼前缘部位的构架和翼肋进行了创新设计，专门设计的翼肋可以充当翼根处空间较大的前缘结构的支撑部件。空客采用了一种内蒙皮打磨机，它可以取代目前用的打磨工序，降低每块机翼板条的重量，并提高桁条与蒙皮的连接质量。为达到减重的目的，A380机翼有25％的翼肋由凯夫拉复合材料制成，在超大型飞机的机翼上用如此大比例的复合材料翼肋，在空客的飞机制造史上还是史无前例的。

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A380飞机设计特点分析

A380飞机设计特点分析(总14页)

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A380飞机设计特点分析

情报组

科技信息档案室

A380飞机设计特点分析

1.引言

空中客车A380是迄今世界上正在生产之中的尺寸最大、客/货容量最高的喷气客机。到2006年它投入使用时，将会对21世纪大型民用喷气客机市场产生一个不小的冲击波，进而改变几十年来在大型客机市场一直被波音747垄断的局面。

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A380飞机由法、德、英和西班牙等国飞机制造商共同研制。其中法国制造驾驶舱、中机身、发动机挂架并负责总装；德国提供前中机身、后机身、垂直安定面和方向舵；英国制造机翼主壁板、前轮和刹车以及襟翼导轨梁；西班牙负责生产机翼/机身整流罩、机腹整流罩和固定水平尾翼、水平尾翼前后缘和翼肋以及机翼翼肋。该机采用了大量的新技术，主要包括：计算机流体力学优化设计、液压增压技术、双飞行控制系统以及双轴供气空调系统等等。该机机身、尾翼和机头采用先进的Glare(玻璃纤维增强复合材料)复合材料层板，不仅有利于改进疲劳性能，还可大大减少蜂窝结构用量。据称A380的运营成本比波音747飞机低20%。

航空用铝合金密度低、耐腐蚀性能好，且具有较高的比强度、比刚度，容易加工成型，有足够的使用经验，这些优点使其成为飞机结构的理想材料。从诞生以来，铝合金随着飞机设计的要求而不断发展，其性能也日益强大。例如，1954年，英国的3架“彗星”飞机先后坠毁，事故分析表明，坠机的主要原因是材料疲劳以及部分 7075-T6铝合金构件被严重腐蚀。经过探索，研究人员突破了过时效热处理问题，研制出第二代耐腐蚀铝合金，有效提升了飞机的安全水平。

如今，航空铝合金的发展已经进入第六阶段。2005年 4月 27日，世界上最大的宽体客机空客A380在图卢兹机场成功首飞。A380能够取得成功，先进材料的应用立下了汗马功劳。其中，加拿大铝业公司和美国铝业公司就为 A380开发了新型铝合金材料。根据 A380各部件的特点，加拿大铝业公司开发出了7040-T7651、7449、2027-T3511等一系列铝合金。每种合金都具有不同的性能和特点。在A380项目中，用7085锻件制造的应急舱门，零件数量从 147个减至 40个，紧固件由 1400个减至 450个，重量减轻了 20%，成本降低了 20%〜25%，承载能力和疲劳寿命也得到了显著提高。

合金家族之二：钛合金

钛及钛合金材料密度低、比强度高（目前金属材料中最高）、耐腐蚀、耐高温、无磁、组织性能和稳定性好，可以与复合材料结构直接连接，而且两者之间的热膨胀系数相近，不易产生电化学腐蚀，具有优良的综合性能。因此，钛合金在航空领域得到越来越广泛的应用。洛克希德公司的“黑鸟”高空高速战略侦察机 SR-71，飞行速度超过 3马赫，在高速飞行时，机体表面温度将超过常规铝合金蒙皮的极限，如果用钢制造，飞机重量会大大增加，影响飞行速度和升限等性能。因此，SR-71的机身大量采用了钛合金，总重达 30多吨，占飞机结构重量的 93%。随着人们对飞机性能要求的不断提高，民用飞机的钛合金用量也在逐渐增加。早期波音 707上的钛合金部件用量仅占结构总重量的 0.2%，到最新的波音 787，占比高达 15%。

此外，钛合金也是制造航空发动机的主要材料。早期美国 F-4战斗机使用的 J79发动机，钛合金的用量只有50千克，不到总重量的2%。而现在大多数航空发动机的钛用量已经达到发动机总重量的25%〜30%。如波音 747、767的发动机 JT9D，其用钛量为总重量的 25%；空客A320的V2500发动机，其用钛量为总重量的 31%。钛合金的另一大用途是作为螺栓、铆钉等紧固件材料。这些紧固件虽小，但用量却很大，使用钛合金紧固件可以大大减轻重量。据估算，C-5大型运输机有 70%的紧固件为钛合金紧固件，飞机因此而减重 1吨左右。现在钛合金 3D打印技术已用于飞机制造。钛合金3D打印技术由于摆脱了传统的模具制造这一显著延长研发时间的环节，可以制造高精度、高性能、高柔性和快速制造结构十分复杂的金属零件，因而为先进飞机结构的快速研发提供了有力的技术手段。

合金家族之三：超高强度钢

超高强度钢在强度、刚性、韧性以及价格等方面具有很多优势，且拥有在承受极高载荷条件下保持高寿命和高可靠性的特点，在航空领域得到广泛使用。例如，飞机的起落架要承受冲击等复杂载荷，而且载荷巨大，同时还要求起落架舱容积尽可能小，超高强度钢绝对强度大、稳定性好，因此成为起落架的首选材料。

20世纪 60年代，美国成功开发了 300M超高强度钢。300M钢的抗拉强度高，达到 1860MPa以上。它的横向塑性高，断裂韧性好，与同强度低合金超高强度钢相比，300M钢的抗疲劳性能更好，在介质中的裂纹扩展速率低。这些特点使得 300M钢成为大型飞机起落架的主要材料。1992年，美国又开发了 AreMet100。AreMet100与 300M的强度级别相同，但耐腐蚀性能和耐应力腐蚀性能较 300M钢有较大提高，是目前综合性能最好的超高强度钢。F-22、F/A-18E/F就使用了AreMet100作为飞机起落架的主要材料。

ABC组合型

一、简介

1，完全可以自动化操作，对设备转移有极低要求。

2，开槽直接使用，不需要溶铝和过分老化槽液。

3，对槽液比重控制范围要求更宽松。

4，适合单磷酸，和磷硫酸同时工作环境。

5，对同一挂产品上下光泽，误差极小控制在正副2度范围，领先工艺技术。

FW铝合金阳极氧化化学抛光化抛添加剂是为铝及其合金研发的专业化学抛光添加剂，主要应用于装饰性铝合金前端的化学抛光工艺，是针对五金喷砂，拉丝件设计的，尤其是大面积或者结构较为复杂的产品。可以解决化学抛光中的槽液对铝材的过腐蚀、产品孔洞处氢气冲花异色、制程中转移侵蚀及流痕花斑（等问题）。能在很大程度上降低槽液的溶铝速度，延长槽液寿命，降低生产成本。

二、特点

1. 根据技术需要本添加分为A剂，B剂和C剂

1） A剂主要提高产品的光泽度。（A剂可以和B，C组合搭配，达到不同的光泽光亮效果）

2） B剂主要用于抑制冲花和辅助提高光泽度，C剂主要是和A剂配合针对高光亮产品设计开发。（光泽度：如拉丝180-220#光泽化抛后光泽可做到350-400，喷砂件最高光泽在150-180）

3） B剂和A剂组合（不含硝酸）可以做到接近三酸的光泽（光泽度：如拉丝180-220#光泽化抛后可以在250-350），也可以针对半光亮产品单独设计。

依西南铝5052材质化抛后光泽参照表（一）：

（以下仅供参考，根据铝材品牌不同光泽会有所变化）

药剂组合 拉丝（对应光泽度） 喷砂（对应光泽度）

#（号） 80 120 180 80 120 180

AB 200-300 250-320 260-350 35-100 50-150 50-170

AC 230-320 280-350 300-380 40-120 50-160 50-180

B 150-250 180-260 200-280 40-80 40-100 50-120

C 150-230 180-260 200-300 40-90 50-110 50-155

2. 根据合金材质不同自动线空中停留时间为30-50-80sec不等，常用铝合金材料试验空停长短顺序排列5052＞6061＞6063。

3. 提高光泽度，降低化抛时间。

4. 抑制酸雾和减少含硝酸抛光液氮氧化合物气体析出,降低成本，改善操作环境，减少污染。

5. 通过铝离子络合组分，黏度调整组分，平整组分和缓蚀组分进行稳定槽液，简化操作，手动自动线操作不需要特意的摆动和设计复杂摇摆装置，针对某些合金不需要摆动。

三、 FW添加剂使用方法及适合抛光液的类型工艺条件

表（二）

溶液类型 磷硫酸配比（体积比） FW用量（ml／L） 操作问题℃ 操作时间S 建议溶铝量（g／L） 比重控制（工作温度下）

1 磷酸（85%） 100 B剂：40-60 90-95 60-180 5－15 1.69-1.72

2 磷酸（85%） 100 C剂：50-70 90-95 60-180 5－15 1.69-1.72

3（半光亮产品单独使用B剂） 磷酸（85%）：硫酸（98%） 5-8:1 A剂：10

B剂：40-60 90-95 60-150 5-15 1.69-1.72

4 磷酸（85%）硫酸（98%）

硝酸（70%） 5:1：0.2-0.3 A剂：10

C剂：50-70 85-95 60-150 5-15 1.69-1.72

备注：建议A剂用量在10ml/L，B剂用量在60ml/L ，C剂用量70ml/L。

四、配槽和使用方法

1. 新开槽时先将计算好的磷酸加入，再缓慢加入硫酸，注意先配置一半的槽液加入一定量的铝加温度至50-60℃，使铝充分溶解完成后，保持槽液温度在80-90℃左右，30-60min稳定槽液驱走过剩的水分，然后再补充槽液至所需要的液位，然后再加入添加剂让槽液充分融合30-40min后，先投入首件确认后方可投入量产。

2. 注意，使用AB剂组合时请勿将槽液加热到140℃以上，一旦发生这种状况，必须补充添加剂，补充量是新开槽的1／4，如果效果不足则提高到1／3。

3. 生产过程中的补加建议：磷酸和硫酸的比例在5－6:1的抛光液，铝离子含量保持在5-45g／L左右，例如生产铝合金笔记本电脑A件17寸3500pcs需要补充添加剂15-20kg（或者更新一定比例配置好的原液），另外更新磷酸和硫酸的混合液约700-800kg。

五、槽液分析和维护

建议每班至少2－3次的分析调整槽液磷酸硫酸比例。

表（三）

问 题 现 象 产 生 原 因 解 决 办 法

不光亮

光亮度不够 温度过低或水分过多

抛光剂消耗过多 适当升温温度

适当补充BC剂量

材料局部冲蚀 温度分布不均匀

局部过热 搅拌槽液，使各区域

温度均匀

表面光亮不均匀 水分过多 加温，蒸去多余水分

表面有麻点和过腐蚀花斑 槽液比例失调

溶铝量不足

温度过高 调整槽液比例

提高含铝量

材料表面有流痕面花 抛光液中水分过多 加温，除去多余水分

适当补充BC剂量

材料光亮

局部有雾状 抛光液温度过高

硫酸含量过高 降低抛光液温度

降低调整硫酸含量

六、外观和存储，注意事项

1，A剂浅褐色液体（使用时缓慢加入），B、C剂淡蓝色或乳状液体（或蓝色粉末），液体状态有沉淀现象使用时摇动均匀即可。

2，加入C后产生大量的泡泡属于正常现象，在初步加入时尽量缓慢以免泡沫外泄，本产品生产作业时带出量稍微偏高属于正常范围。

3，密封保存并置于通风干燥、阴凉处,防止泄漏。

4，安全使用原则请依照本产品MSDS

特别提醒：1、请使用食品级磷酸，正规生产企业生产之产品否则会影响抛光效果。2、新开槽一定要老化处理，如保温100℃ 5-10小时，加入5-10克每升的铝离子。3、化学抛光后必须使用中和出光除灰，切建议中和槽务必使用除灰剂（除膜剂）来提升除灰效率和彻底性。

1、 沙子、水泥：3020元

2、 瓷砖 类 ：7084元

3、 贴砖工 资： 7085元

4、木地板及安装：1092元

5、壁 柜： 16300元

6、卫浴设施：4728元

7、木 门 类： 4440元

8、吊 顶： 3730元

9、仿 瓷： 7500元

10、水电安装： 5800元

11、铝合金窗： 4732元

12、整体厨柜： 5320元

13、厨房设施： 3600元

14、家电设备：10000元

15、床及窗帘：5000元

14、其它：1000元

说起胆机，我首先想到的不是那由来已久的胆石之争，而是胆机的“贵”，论价格：前文提到现在的胆机和父辈当年制作的“土炮”胆机在外观上不可同日而语，其价格当然也是一个天上一个地下。在货币日渐贬值的现代社会，价格虽然不能完全代表产品付出的劳动价值，但是一分钱一分货的规律却始终没有改变。胆机的价格普遍认为应包含下面几个主要部分：

一、 机壳的造价：现在的胆机，无论在机壳的制作材料和工艺上和五六十年代相比都有质的飞跃，厚铝合金面板、镜面不锈钢机身已成为中高档胆机的标准配置，暂且不提国外厂家的名牌胆机，就国内几家有名的胆机厂家的产品来说，其外观的工艺也达到了相当高的水平，胆机的价格中自然包含了生产这些机壳的模具投资。

二、 电源变压器和输出变压器的造价：高质量的胆机离不开优质的变压器，目前电源变压器在技术上已不存在问题，输出变压器才是决定胆机音质的关键所在，一些著名的胆机厂家，如：麦景图(McIntosh)、马兰士(Marantz)等，其胆机输出变压器的绕制工艺、材料以及测试参数至今仍属于保密技术不对外公布，成品输出变压器内部也用环氧树脂密封，使外人无法拆卸、解剖。输出变压器不同，音色肯定不同，没有优质的输出变压器，其他制作环节再好也毫无意义，这也是一些制作高手仿制名机时始终无法获得与原机相同的音色的根源所在。因此，凡是有名的胆机厂家无不在输出变压器上下足成本。

三、 电路器件和胆管的价格：随着科技水平的发展，现在的元器件无论性能、品种和价格上都是五六十年代不能相比的，在五六十年代电子管鼎盛时期，即使是一般用途的优质电阻和大容量高压电容的价格也相当昂贵，一些专门用途的器件价格更是令人无法接受。如今，随着科技的发展，阻容器件材料的性能得到了大幅度的高，而价格却因产量的剧增而迅速下降，在现在的成品胆机中，阻容器件的成本与胆管本身的价格相比已不再惊人了。本世纪七十年代，随着半导体工业的迅速崛起，电子管在电子领域的地位就渐渐被晶体管代替，主要原因还是因为后者具有许多明显的优点，如：价格便宜、工作电压低发热量相对较小、供电电路简单、体积小易集成等，而电子管由于其工作原理和结构的原因，其体积无法缩小至集成电路的水平，使其在众多的应用领域失去价值，目前只有一些特殊的领域，如：军用雷达系统、微波通讯、民用无线电广播发射等需要高压超大功率器件的地方还能见到它的身影，用量的日渐减少，使五六十年代建立的那些电子管厂也逐渐

关停并转，国内现在生产电子管的厂家屈指可数，有的厂家保留电子管生产线的目的只是为了给一些军用系统提供维修备件，维持生产的成本相当高。如今音响用胆机的复苏正是处于电子管“濒临灭绝”的时候，像胆机常用的那些电子管的来源主要有两个地方：一是五六十年代的存货，二是一些音响公司向电子管厂专门定货。在港台的音响杂志里可以看到很多国外电子管的销售广告，这些五六十年代的存货被炒至极高的价格（如德律风根Telefunken、Mullard、GE等配对管价格可高达数千港币一对），即便在国内，像KT88、6550以及300B等著名的音响用管的价格也不低（一佰到数佰元/每支），因此，一部胆机大大小小的管子加起来价格不菲，至少要占到整个价格的二成以上。

在港台的发烧友里，大多数胆机爱家都是玩进口胆机，这些胆机的价格动辄数万数十万元，因此在港台的不少有经济实力的发烧友眼里，玩胆机也被称为上一个奢侈的爱好。这是因为在香港和国外人工费是相当昂贵的，对于胆机这种需要人工逐台制作的产品来说，其耗时费力，价格自然高得惊人；在国内，人工费用远低于国外的情况下，胆机的价格也是明显高过一般的晶体管机，对于工薪一族来说，玩起来也常感经济吃力、荷包空虚。另外，胆机在使用中还有胆管老化的问题，更换管子又会发生不小的开销，不象晶体管机在正常使用下几乎是永久性的。

参考资料：家庭影院技术