【簡介：】眾所周知，在航空業(yè)中，飛機(jī)越輕，運(yùn)營成本越低。較低的重量提高了燃油效率，從而大大降低了飛機(jī)的總體運(yùn)營成本。由于碳纖維復(fù)合材料的重量非常堅(jiān)固，因此飛機(jī)制造商正朝著這個(gè)方向傾

眾所周知，在航空業(yè)中，飛機(jī)越輕，運(yùn)營成本越低。較低的重量提高了燃油效率，從而大大降低了飛機(jī)的總體運(yùn)營成本。由于碳纖維復(fù)合材料的重量非常堅(jiān)固，因此飛機(jī)制造商正朝著這個(gè)方向傾斜。與傳統(tǒng)的鋁制飛機(jī)相比，使用碳纖維復(fù)合材料制造飛機(jī)的重量最多可減輕20％。專家估計(jì)，每減輕一公斤的重量，在飛機(jī)的整個(gè)生命周期中將節(jié)省約100萬美元的成本?？偣补?jié)省了很多錢！

碳纖維改善空氣動力學(xué)性能

除了減輕重量外，飛機(jī)燃油效率的另一個(gè)重要因素是空氣動力學(xué)。設(shè)計(jì)越時(shí)尚，飛機(jī)的燃油效率就越高。由于碳纖維復(fù)合材料的制造工藝可以產(chǎn)生非常光滑但復(fù)雜的幾何形狀，因此飛機(jī)設(shè)計(jì)人員可以更輕松地優(yōu)化碳纖維飛機(jī)的空氣動力學(xué)性能。此外，碳纖維的剛度還有助于在商用飛機(jī)中使用后掠式機(jī)翼設(shè)計(jì)，通過減少空氣動力阻力，將燃油消耗最多降低了5％。

碳纖維減少了零件數(shù)量

在飛機(jī)制造中使用碳纖維有助于降低成本的另一個(gè)領(lǐng)域是飛機(jī)制造所需的零件數(shù)量。例如，空中客車A380通常由大約600萬個(gè)零件組成。但是，由于碳纖維復(fù)合材料零件是模制的，因此可以設(shè)計(jì)每個(gè)模具，以便將幾個(gè)不同的零件組合到一個(gè)模具中，從而顯著減少構(gòu)建平面所需的零件數(shù)量。由于構(gòu)建飛機(jī)所需的零部件更少，因此也需要更少的制造時(shí)間。此外，由于碳纖維部件的重量更輕，因此操作和組裝所需的人員更少。所有這些因素加起來大大節(jié)省了飛機(jī)制造的成本。

未來使用碳纖維的飛機(jī)設(shè)計(jì)

在控制空氣動力學(xué)效率和節(jié)省燃油方面，使用碳纖維代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬來制造飛機(jī)可為飛機(jī)設(shè)計(jì)人員提供更大的靈活性。這種靈活性也使人們有機(jī)會改變傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)。未來的商用飛機(jī)可能包括機(jī)身和機(jī)翼融合在一起的設(shè)計(jì)，類似于今天的某些軍用飛機(jī)。這種類型的設(shè)計(jì)極大地提高了飛機(jī)的升/降比，使飛機(jī)在空氣動力學(xué)方面更有效，同時(shí)仍減輕了重量。一架最新的空中客車概念飛機(jī)推出了一種帶有更胖，彎曲的機(jī)身的飛機(jī)，旨在改善氣流并提供更多的機(jī)艙空間。更長，更薄的機(jī)翼將減少阻力并提高燃油效率。U形尾巴可起到屏蔽作用，以減少發(fā)動機(jī)噪音。碳纖維甚至可以構(gòu)思所有這些概念。

使用碳纖維的缺點(diǎn)是，如果您想制造出像樣的產(chǎn)品，1. 需要模具，制造模子并不總是那么容易，而且您通常需要一些懂復(fù)合材料的專業(yè)人士的幫助；2. 需要設(shè)備：熱壓罐，真空管路等；3. 需要輔助材料：脫模劑，真空袋等

另一個(gè)缺點(diǎn)是碳纖維的數(shù)量，它非常昂貴。這種材料重量輕，堅(jiān)固，但是您必須支付大量現(xiàn)金才能在商品中使用它。這對環(huán)境不利，首先在制造過程中產(chǎn)生污染，而在降解時(shí)又產(chǎn)生污染。它只有一種顏色（黑色），由于價(jià)格昂貴，因此沒人愿意將其隱藏為其他任何顏色。

碳纖維不易生物降解，在手動切割或者數(shù)控CNC加工的過程中產(chǎn)生的粉塵對人體有永久性的傷害，在吸入人體后無法隨代謝排出，它會導(dǎo)致某種形式的肺癌。