波音777是一款主结构为金属的飞机,其中复合材料重量占比仅为10%左右,还主要应用于水平尾翼等主结构部件。复合材料在客舱内饰中的应用通常包括隔板、壁板、行李架等非承力部件,以实现轻量化和降噪目标。
碳纤维增强树脂(CFRP):用于高要求的内饰结构(如隔板框架),因其高比强度(约2.5 GPa/(g/cm³))和抗疲劳性。玻璃纤维增强塑料(GFRP):适用于成本敏感区域(如装饰面板),抗拉强度可达400 MPa,且密度较低(约1.8 GPa/(g/cm³))。
内饰件应用及参数参考
舱内隔板与壁板,波音777X的客舱设计采用了波音的Sky Interior理念,侧壁板和天花板等内饰件可能使用了复合材料,以实现更灵活的设计和更好的视觉效果。
材料:碳纤维/环氧树脂层合板或蜂窝夹层结构。参数:密度:1.5-1.8 g/cm³(较铝轻30%-40%);层间剪切强度:≥50 MPa;耐温范围:-55°C至150°C。
行李架与座椅骨架,波音777X的行李架经过重新设计,其门被重塑成凹形而非传统的凸形,这种设计不仅在视觉上增加了空间感,还可能采用了复合材料来减轻重量。
材料:玻璃纤维增强热塑性塑料(如聚丙烯基复合材料)。参数:抗冲击强度:≥30 kJ/m²;耐燃性:符合FAA 25.853标准(阻燃等级UL94 V-0)。
装饰面板与地板梁
材料:碳纤维/树脂预浸料或热固性复合材料,表面覆防火涂层。
参数:表面硬度:≥3H(铅笔硬度测试);耐磨性:≥5000次循环无明显划痕。
发动机短舱:波音777X的GE9X发动机采用了复合材料风扇机匣和第四代碳纤维复合材料风扇叶片,这些部件虽然属于发动机的一部分,但也属于飞机的内饰件范畴。
总之,B777飞机是一款金属飞机,在复合材料的应用方面没有太多的作为。
到目前为止,复合材料飞机和金属飞机到底有多大的区别?综合考量来说,还处于对比阶段,虽然行业内的一些人喜欢追求新鲜的东西,但高昂的成本,苛刻的生产环境条件和原材料的限制,都为复合材料的开源使用带来方方面面的不利条件。

