降低国内航空复合材料结构成本的方法分析

摘要：在当前的国内航空领域中，针对飞机的承力结构设计，急需以复合材料的运用来实现突破性发展，在此过程中，就需要强化对复合材料成本问题的重视程度，以此来降低飞机采用复合材料进行结构设计的成本。对于中航复合材料有限公司而言，作为世界级先进复合材料科技与产业的先锋，在研发复合材料的过程中，如何降低复合材料结构成本，亟待解决。本文针对降低国内航空复合材料结构成本的具体方法展开了研究与探讨，并提出了一系列对策，以供参考。

关键词：国内航空 复合材料 结构成本 方法 分析

在我国航空工业领域迅猛发展的过程中，对机结构的设计，在复合材料的运用上需求迫切，而与发达国家相比而言，在复合材料的推广运用方面，依旧面临着极大的挑战，其中，最为突出的问题便是如何为降低这一材料结构成本。对于中航复合材料有限公司而言，需要基机复合材料结构下，强化对成控制方法的重视程度，以明确这一材料结构与成本间的关系，促使在生产中，借助降低成本方法的运用来实现对飞机复合材料结构成本的精准控制。

一、航空复合材料结构成本概述

成本隶属于经济概念范畴，在针对成本进行定义的过程中，因在社会不断发展的过程中，对于经济问题的认识角度与层次的不断变化与提升，促使对成本概念的诠释也有着一定的时代差异性。而在飞机成本问题中，最开始主要是针对飞机的设计制造过程，实现对相应成本消耗的计算，在逐渐发展的过程中，则将飞机成本的消耗上升到了整体飞行器使用全寿命周期范畴内。而所谓的全寿命周期成本，指的是在产品从最初的概念开始，包含了研究设计与研发、制造与使用的全过程，直到最后报废，相应费用为飞机全寿命周期成本，其是由研究、设计、生产、使用、维修以及报废成本共同组成。因此，针对航空复合材料结构成本进行研究的过程中，需要基于全寿命周期角度下的全过程，而针对这一成本问题，在行业领域中，集中关注的是飞机的制造成本，这一关注点不仅片面，且也阻碍了飞机结构的创新步伐。在飞机结构中，采用复合材料相对而言比金属材料的价格高的多，因此相应成本随之提升，但是从全寿命周期角度出发，基于复合材料的性能良好，在强度、刚度上比金属材料要优越的多，且抗腐蚀等能力较强，因此，在使用过程中，降低了维护成本并延长了使用寿命，相应成本优势也就随之凸显。基于此，在针对飞机结构进行设计的过程中，从全寿命周期角度出发，能够为实现降低成本的这一目标提供出路。

二、降低国内航空复合材料结构成本的具体方法

在实际针对航空复合材料进行生产制造的过程中，最初基于技术水平偏低，致使整个制造过程所耗费的时间较长，进而使得成本加大，以此，复合材料的市场价格较高。而在该领域的不断发展中，借助信息化、自动化等技术的运用，促使相应的工艺方法、设备等都随之实现了创新，进而在有效降低工时的同时，相应能耗也随之实现了大幅度的降低，进而也就使得复合材料的成本价格随之下降。在国内，基于我国航空事业的不断发展下，以中航复合材料有限公司为例，在不断发展的过程中，要想实现自身发展的战略目标，就需要针对如何降低复合材料结构成本寻求科学的方法。在实际践行的过程中，可从如下几方面着手：

（一）实现生产工时的有效降低

在复合材料成本方面，工时是致使材料成本价值居高不下的主要因素之一，而要想减少工时以降低成本，可采用如下的方法措施：第一，提高生产的自动化水准。在实际生产的过程中，借助自动化技术的运用，能够提升机械化水平，通过批量生产来降低工时并缩短生产周期，并能够实现对复合材料质量的有效控制，这就为降低复合材料的成本奠定了基础。其中，自动铺放技术的发展促使自动铺带与自动铺丝技术在复合材料的生产中得到了运用，但是，在国内该项技术的运用还处于起步阶段，目前还无法支撑批量生产的实现，因此难以在减低工艺成本方面凸显出技术价值。第二，实现新工艺的研发。在生产复合材料的过程中，积极借助新工艺技术的运用，则能够为简化工艺步骤进而降低工时奠定基础，以此来实现降低成本的目标。当前国内较为成熟的自主研发技术为零吸胶、常温加压预浸料工艺，借助该工艺的运用，能够为降低工时并减少材料消耗奠定基础，加上自动铺垫技术的融入，进一步实现了工时的降低。

（二）实现能耗的降低

在实际生产复合材料的过程中，诸如树脂等材料的制备主要运用的预浸机以及胶膜机等设备，而这些设备则呈现出了高能耗的特点，这无疑就加大了成本投入，因此，为了降低复合材料成本，则就需要针对现有工艺设备进行优化改造。

在实际践行的过程中，需要以全新的工艺的研发来降低如上设备的使用频率，或是取代这些高能耗设备的使用。比如在热熔胶膜机的使用上，可借助微波与电子等新技术的融入，实现新型工艺的研发，借助微波固化设备等的运用，来降低热熔固化环节的能耗量，以此来实现降低成本的生产目标。但是，目前在类似于微波固化器等设备方法的研发上，相应技术还尚未成熟，有待进一步的发展与完善。对于中航复合材料有限公司而言，要想实现不断提升自身的经济效益以实现自身的发展目标，就需要以工艺技术的不断创新来降低生产能耗。

三、结束语

综上，在国内航空复合材料的生产中，为了进一步降低飞机复合材料结构成本，就需要针对相应的方法进行探索，对于中航复合材料有限公司而言，在实际生产复合材料的过程中，可从降低工时与能耗这两方面出发，通过全新工艺技术手段的运用来实现批量生产，并在提高复合材料生产效率与质量的同时，降低工时与能耗，为从根本上降低航空复合材料结构的成本、满足当前我国航空领域的实际发展之需奠定基础。

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