航空复合材料应用范文

航空复合材料应用范文第1篇

摘要: 碳纤维就是纤维状的碳，由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。本文将针对碳纤维的结构、性能、制备方法及其在航空航天中的应用介绍。

引言

20世纪纳米科技取得了重大发展，而纳米材料是纳米技术的基础，碳纤维是一种比强度比钢大，比重比铝轻的材料，它在力学，电学，热学等方面有许多特殊性能，碳纤维的强度比玻璃钢的强度高;同时它还具有优异的导电、抗磁化、耐高温和耐化学侵蚀的性能，被认为是综合性能最好的先进材料，因此它在各个领域中的应用推广非常迅速。在近代工业中，特别是在航空航天中起着十分重要的作用。

1.碳纤维的概念

碳纤维就是纤维状的碳，由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3 倍多;它与凯芙拉纤维 (KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH溶液中，时间已过去30多年，它至今仍保持纤维形态。 2.碳纤维的结构

碳纤维的结构决定于原丝结构和炭化工艺。对有机纤维进行预氧化、炭化等工艺处理，除去有机纤维中碳以外的元素，形成聚合多环芳香族平面结构。在碳纤维形成过程中，随着原丝的不同，质量损失可达10~80%，形成了各种微小的缺陷。但无论用哪种材料，高模量的碳纤维中的碳分子平面总是沿纤维轴平行的取向。用x一射线、电子衍射和电子显微镜研究发现，真实的碳纤维结构并不是理想的石墨点阵结构。碳纤维呈现乱层石墨结构。在乱层石墨结构中，石墨层片仍是最基本结构单元，一般由数张到数十张层片组成石墨微晶，这是碳纤维的二级结构单元。层片之间的距离叫面间距d，由石墨微晶再组成原纤维，其直径为50nm左右，长度为数百nm，这是纤维的三级结构单元。最后由原纤维组成碳纤维的单丝，直径一般为68μm。原纤维并不笔直，而是呈弯曲、裙皱、彼此交叉的许多条带组成的结构。在这些条带的结构中，存在着针形孔隙，其宽度为1.61.8nm，长度可达几十nm。在碳纤维结构中的石墨微晶与纤维轴构成一定的夹角，称为取向角，这个角的大小影响纤维模量的高低。如聚丙烯脯基碳纤维的d为0.337nm，取向角为8°。 碳纤维结构是高倍拉伸的、沿轴向择优取向的原纤维和空穴构成的高度有序织态结构。影响碳纤维强度的重要因素是纤维中的缺陷。碳纤维中的缺陷主要来自两方面，一方面是原丝带来的缺陷，另一方面是炭化过程中产生的缺陷。原丝带来的缺陷在炭化过程中可能消失小部分，而大部分将保留下来，变成碳纤维的缺陷。同时，在炭化过程中，由于大量的元素以及各种气体的形成逸出，使纤维表面和内部形成空穴和缺陷。 3.碳纤维的性能 3.1 碳纤维的力学性能

碳纤维具有很高的抗拉强度，其抗拉强度是钢材的2倍、铝的6倍。碳纤维模量是钢材的7倍、铝的8倍。

3.2 碳纤维的物理性能

碳纤维的密度在1.52.0g/cm3之间，这除与原丝结构有关外，主要决定于炭化处理的温度。一般经过高温(3000℃)石墨化处理，密度可达2.og/cm3，碳纤维的热膨胀系数与其他纤维不同，它有各向异性的特点。平行于纤维方向是负值(-0.7210-6~0.9010-6)，而垂直于纤维方向是正值(3210-6~2210-6)。碳纤维的比热容一般为7.1210-1 KJ/(kgK)。热导率随温度升高而下降。碳纤维的比电阻与纤维的类型有关，在25℃时，高模量纤维为775μΩ/cm，高强度碳纤维为1500 μΩ/cm 。碳纤维的电动势是正值，而铝合金的电动势为负值。因此当碳纤维复合材料与铝合金组合应用时会发生化学腐蚀。 3.3碳纤维的化学性能

碳纤维的化学性能与碳很相似，它除能被强氧化剂氧化外，对一般碱性是惰性的。在空气中，温度高于400℃时则出现明显的氧化，生成CO和CO2。在不接触空气或氧化剂时，碳纤维具有突出的耐热性能，与其他材料相比，碳纤维要温度高于1500℃时强度才开始下降，而其他材料的晶须性能也早已大大的下降。另外碳纤维还具有良好的耐低温性能，如在液氮温度下也不脆化，它还有耐油、抗放射、抗辐射、吸收有毒气体和减速中子等特性。 4.碳纤维的制备

碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得：按状态分为长丝、短纤维和短切纤维：按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。强度大于4000MPa的又称为超高强型：模量大于450GPa的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。目前应用较普遍的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。碳纤维的制造包括纤维纺丝、热稳定化(预氧化)、碳化、石墨化等4个过程。其间伴随的化学变化包括，脱氢、环化、预氧化、氧化及脱氧等。

第一、原丝制备，聚丙烯腈和粘胶原丝主要采用湿法纺丝制得，沥青和酚醛原丝则采用熔体纺丝制得。制备高性能聚丙烯腈基碳纤维需采用高纯度、高强度和质量均匀的聚丙烯腈原丝，制备原丝用的共聚单体为衣康酸等。制备各向异性的高性能沥青基碳纤维需先将沥青预处理成中间相、预中间相(苯可溶各向异性沥青)和潜在中间相(喹啉可溶各向异性沥青)等。作为烧蚀材料用的粘胶基碳纤维，其原丝要求不含碱金属离子。

第二、预氧化(聚丙烯腈纤维200～300℃)、不熔化(沥青200～400℃)或热处理(粘胶纤维240℃),以得到耐热和不熔的纤维,酚醛基碳纤维无此工序。

第三、碳化,其温度为：聚丙烯腈纤维1000～1500℃,沥青1500～1700℃,粘胶纤维400～2000℃。 第

四、石墨化,聚丙烯腈纤维为2500～3000℃,沥青2500～2800℃,粘胶纤维3000～3200℃。第

五、表面处理，进行气相或液相氧化等，赋予纤维化学活性，以增大对树脂的亲和性。

第六、上浆处理,防止纤维损伤,提高与树脂母体的亲和性。所得纤维具有各种不同的断面结构。 要想得到质量好碳纤维，需要注意一下技术要点：

(1)实现原丝高纯化、高强化、致密化以及表面光洁无暇是制备高性能碳纤维的首要任务。碳纤维系统工程需从原丝的聚合单体开始，实现一条龙生产。原丝质量既决定了碳纤维的性质，又制约其生产成本。优质PAN原丝是制造高性能碳纤维的首要必备条件。

(2)杂质缺陷最少化，这是提高碳纤维拉伸强度的根本措施，也是科技工作者研究的热门课题。在某种意义上说，提高强度的过程实质上就是减少、减小缺陷的过程。

(3)在预氧化过程中，保证均质化的前提下，尽可能缩短预氧化时间。这是降低生产成本的方向性课题。

(4)研究高温技术和高温设备以及相关的重要构件。高温炭化温度一般在1300～1800℃，石墨化一般在2500～3000℃。在如此高的温度下操作，既要连续运行、又要提高设备的使用寿命，所以研究新一代高温技术和高温设备就显得格外重要。如在惰性气体保护、无氧状态下进行的微波、等离子和感应加热等技术。 5.碳纤维在航空航天中的应用

5.1在飞机机身上的应用

近10 年来,国内飞机上也较多的使用了碳纤维及其复合材料。例如由国内几家科研单位合作开发研制的某歼击机复合材料垂尾壁板,比原铝合金结构轻21 kg ,减质量30 %。北京航空制造工程研究所研制并生产的Q Y8911/ HT3双马来酰亚胺单向碳纤维预浸料及其复合材料已用于飞机前机身段、垂直尾翼安定面、机翼外翼、阻力板、整流壁板等构件。由北京航空材料研究院研制的PEEK/ AS4C 热塑性树脂单向碳纤维预浸料及其复合材料,具有优异的抗断裂韧性、耐水性、抗老化性、阻燃性和抗疲劳性能,适合制造飞机主承力构件,可在120 ℃下长期工作,已用于飞机起落架舱护板前蒙皮。在316 ℃这一极限温度下的环境中,复合材料不仅性能优于金属,而且经济效益高。随着基体树脂和碳纤维性能的不断提高,碳纤维增强树脂基复合材料的耐湿热性及断裂延伸率得到显著改善和提高。在飞机上的应用已由次承力结构材料发展到主承力结构材料。 5.2 在航空发动机上的应用

树脂基复合材料由于具有密度小、比强度高和耐高温等固有特性,复合材料在航空涡轮发动机上应用的范围越来越广且比例越来越大,使航空涡轮发动机向“非金属发动机”或“全复合材料发动机”方向发展。凭借比强度高,比模量高,耐疲劳与耐腐蚀性好的优点,J TA GG 验证机的进气机匣采用碳纤维增强的PMR15 树脂基复合材料,比采用铝合金质量减轻26 %。

碳化硅纤维增强的钛基复合材料，凭借密度小(有的仅为镍基合金的1/ 2) ,比刚度和比强度高,耐温性好等优点,碳化硅纤维增强的钛基复合材料在压气机叶片、整体叶环、盘、轴、机匣、传动杆等部件上已经得到了广泛应用。

目前主要的陶瓷基复合材料产品是以SiC 或C纤维增强的SiC 和SiN 基复合材料。凭借密度较小(仅为高温合金的1/ 3～1/ 4) ,力学性能较高,耐磨性及耐腐蚀性好等优点,陶瓷基复合材料,尤其是纤维增强陶瓷基复合材料,已经开始应用于发动机高温静止部件(如喷嘴、火焰稳定器) ,并正在尝试应用于燃烧室火焰筒、涡轮转子叶片、涡轮导流叶片等部件上。 5.3 在火箭发动机上的应用

由于火箭发动机喷管壁受到高速气流的冲刷,工作条件十分恶劣, 因此C/ C 最早用作其喷管喉衬, 并由二维、三向发展到四向及更多向编织。同时火箭发动机设计者多年来一直企图将具有高抗热震的Ct / SiC 用于发动机喷管的扩散段, 但Ct 的体积分数高, 易氧化而限制了其广泛应用, 随着CVD、CVI 技术的发展, 新的抗氧化Ct / SiC 及C- C/ SiC 必将找到其用武之地。Melchior 等认为碳纤维CMC、陶瓷纤维CMC 以及C/ C 复合材料,特别是以SiC 为纤维或基体的CMC 抗氧化, 耐热循环和烧蚀, 是液体火箭发动机燃烧室和喷管的理想材料, 并进行了总数为31 个的长达20 000 s 的燃烧室和喷管点火试验, 内壁温度高达1732 ℃, 一个600 kg 发动机成功地点火七次, 温度为1449℃。目前为解决固体火箭发动机结构承载问题, 美国和法国正在进行陶瓷纤维混合碳纤维而编织的多向(6 向) 基质、以热稳定氧化物为基体填充的陶瓷复合材料。SiC 陶瓷制成的喉衬、内衬已进行多次点火试验。今天作为火箭锥体候选材料的有A12O3 、ZrO2 、ThO2 等陶瓷, 而作为火箭尾喷管和燃烧室则采用高温结构材料有SiC、石墨、高温陶瓷涂层等。碳纤维仍将是今后固体火箭发动机壳体和喷管的主要材料。 5.4在卫星和宇航器上的应用

由于碳纤维的密度、耐热性、刚性等方面的优势, 增强纤维以碳纤维为主。碳纤维复合材料在空间技术上的应用, 国内也有成功范例, 如我国的第一颗实用通信卫星应用了碳纤维/环氧复合材料抛物面大线系统;第一颗太阳同步轨道“ 风云一号” 气象卫星采用了多折迭式碳纤维复合材料刚性太阳电池阵结构等。卫星结构的轻型化对卫星功能及运载火箭的要求至关重要,所以对卫星结构的质量要求很严。国际通讯卫星VA 中心推力筒用碳纤维复合材料取代铝后减质量23 kg (约占30 %) ,可使有效载荷舱增加450条电话线路,仅此一项盈利就接近卫星的发射费用。

参考文献

[1]高永忠. 纤维增强树脂复合材料在武器装备上的应用[J] .应用导航, 2006 ,01 :24. [2]李爱兰,曾燮榕,曹腊梅等航空发动机高温材料的研究现状[J] .材料导报,2003 ,17 (2) :26. [3]《航空航天先进复合材料现状》论文 吴良义

航空复合材料应用范文第2篇

发动机的试车都是由发动机的承制厂或承修厂在厂内的固定试车台进行试车检查与调整, 交付用户使用后安装于飞机上受空间限制很多测试点无法连接测试设备, 导致某些发动机故障无法在装机状态检查, 需要频繁将发动机安装到飞机上或者拆下, 影响到部队的作战能力。移动试车台在外场的应用可以有效解决这一矛盾, 能够减少排故过程中对部队的依赖, 减少部队配合的工作量, 大大提升装备完好率。战时, 可以在相对安全区域进行战伤抢修, 提高部队作战能力。

1 移动试车台的构成

移动试车台与露天试车台类似, 无须考虑排气系统, 其他系统的基本功能都应该具备。具体来说主要有以下几个部分。

1.1 台架系统

台架安装系统包括发动机、飞机附件机匣的固定及进气装置部分, 采用吊式结构, 与飞机预装车配合使用实现发动机拆装, 减小对外部设备的需求。台架部分考虑到实际工作环境不需要自身拥有牵引系统, 短距离实现可拖拽, 需要长距离移动可采用拖车运输。固定方式可参考飞机地面试车时采用的地面系留来实现, 通过预先建设的地脚及钢缆将台架可靠固定。

1.2 数据采集系统

数据采集系统采用电子计算机开放通讯构架 (VXI结构) , 充分利用数据扫描阀集传感器与数据转换于一身的功能、多个功能相似的通道可以集成的特性, 将数据采集系统高度集成化, 降低故障率。另外扫描阀还具有自校验功能可以减少日常维护工作量。数据采集系统具备将发动机测试压力测量通道、温度测量通道、转数测量通道、流量测量通道, 角度测量通道, 及其它测量通道的数据进行记录与分析功能, 连续记录全部试车数据, 用于对突发瞬态故障分析;进行发动机主要性能指标计算, 对发动机主要性能参数进行评估;进行发动机振动的二次分析, 真实评估发动机振动水平。发动机测试系统相关管路连接采用快速管路耦合板, 提高管路连接速并减少故障发生概率。

1.3 发动机状态控制系统

发动机状态控制系统采用先进的电子计算机可编程逻辑程序控制, 可以节约物理开关和指示灯的连接与存放空间, 对开关量和指示灯的定义可以进行软件实现使控制部分具备良好的维护性。发动机状态控制用的油门杆采用直流电机控制的电动油门杆, 减轻交流电干扰信号对油门杆的影响。

1.4 辅助系统

辅助系统包含试车台的主要配套设施, 包括燃油储存、过滤系统、供给系统、供电系统、增压系统及应急系统等。

2 移动试车台的试车

移动试车台的试车时首先将发动机从飞机上脱下至拆装托车上, 利用拆装托车将发动机装到试车台架上, 将台架上各测试点接头与发动机相连, 利用快速管路耦合板将台架与测试、控制系统相连, 连接相关辅助设备, 就可以实现发动机的试车。在进行发动机试车前需要对测试系统进行检测, 以对数据采集系统的准确性进行检查;对发动机电气系统进行检测, 以确认发动机电气系统工作可靠;对发动机控制系统进行检测, 以确认发动机控制可靠;对台架地面系留固定, 及相关系统的连接可靠进行检查, 确保安全;对试车文件进行确认, 对技术质量体系的相符性进行确认。

3 结语

综上所述对航空发动机外场移动试车台的结构及试车过程进行了阐述, 对于发动机移动试车技术在外场的应用的方式进行了介绍, 为发动机在外场维护增加检测、调整、及故障排除手段, 对于提高发动机外场可维护性、提高军事装备的完好率具有重要意义。通过外场移动试车技术的实现, 为发动机的维修、维护创造了一个新的外场工作平台, 从技术发展的角度来说是非常必要的和有实际工程意义的。

摘要：现代化战争中, 军事装备抢修的快慢, 间接或直接决定了战争的胜负关系, 如何加强军事战伤抢修能力一直是各国十分关注的课题, 当今国际形势条件下, 高技术战争中最为关键的因素就是比保障能力, 就是比战伤抢修能力。发动机移动试车台是进行航空发动机主要性能评定、故障判定的重要设备, 在外场配备移动试车台并大力开展外场深度修理能力, 是实现航空发动机快速保障的基础。本文详细分析了某型移动试车台的结构原理分析。通过分析移动试车台具体构造, 对于提高发动机外场检测手段、增强发动机可维护性, 都具有非常重要的意义。

关键词：移动试车台,台架,数据采集,状态控制

参考文献

[1] GJB241-87.航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范[S].

[2] 王惠儒.大型航空发动机试验及试验设备研究[J].燃气涡轮试验与研究, 2008.

[3] 樊思齐.航空推进系统控制[M].西北工业大学出版社, 1995.

航空复合材料应用范文第3篇

1.1 航空摄影测量技术测绘地籍图的特点

和传统的数字生产方式比较, 航空摄影测量进行地籍图的测绘中其主要特点具有以下方面:第一, 资料自身的可靠性非常高。第二, 所产生的误差很小, 主要就是将界址点和物体的坐标作为基础, 以此来对航测技术自身的缺点进行补充以及对精度误差降低。第三, 有着很高的效率。除了对基本的测量实现控制以及对相控点实现联测之外, 很多作业基本上都是在室内完成, 这样就将工作强度降低, 从而将工作效率有效提升;第四, 信息丰富;第五, 复用度高。

2 航空摄影测量在地籍测量中的应用

2.1 对航空摄影的平台进行选取

对于普通的摄影技术其自身通常都是作为角度以及摄影平台的技术, 对其角度以及摄影平台若是选择的良好在一定意义上就能够实现良好的拍摄效果, 但是, 相对于精度高以及分辨率高的航空摄影测量技术来讲, 就需要确保摄影平台的良好, 从而将摄影角度选择好。相对于现阶段的工业测量技术来讲, 航空摄影测量其分辨率能够实现3900万像素, 这就在一定程度上为航空摄影提供了良好的高分辨基础, 并且在这个过程当中, 大部分飞行器主要就是动力悬挂滑翔的三角翼, 同时和GPS以及惯性导航技术以及自动调控技术相结合, 为保证摄影测量相机在实际的拍摄中具有很好的稳定性以及可靠性, 选择科学合理的摄影相机能够在一定意义上将云台的全自动化航空摄影相机合理的纠正。

2.2 空中三角测量

空中三角测量作为主要的一个数字化成图工序, 其对于外业控制测量成果的控制方面有着很大的促进作用, 并且能够将采集成图的精确度有效的提升。在实际的测量工作当中, 实现自动化空中三角测量主要就是采用virtuozoAAT空三平差软件。AATM模块主要应用的就是PATB光束法平差程序, 其能够对于区域实现整体的平差。在实际的航空摄影测量工作当中, 采用空中三角测量其主要就是根据自动化来实现对于模型的有效定向连接, 然而由于各个地区之间地形不同并且有着很大的难度, 因此在对相同的像点查找中实际的工序过程以及流程非常慢, 因此就需要对其实施人为的干涉, 实现模型连接状态的最佳。除此之外, 还可以对定点过程当中的点位合理的选择, 所以, 相对于每一个人工干预点在选择中加强整体质量控制非常重要。

2.3 航空相片测量范围区域的有效性选择

由于不同的地区其自身的地理状况不同, 有些区域地形图呈现出条状, 有效呈现出块状, 因此对于形状的检测不是很规律, 但是在实际的地形当中, 一些是盆地以及有些是山区, 这样就会对航空摄影产生很大的挑战。所以, 在这当中, 对于山区树木的实际情况进行分析, 对于此类区域实施航空拍摄中, 全球定位系统以及砌IX静态观测技术和距离比较近的国家等级点建立联合检测, 相互结合完成控制网的组建, 在对于相片当中的影响进行选择时, 需要保证对定位做好选调, 对拍摄的重点有效明确, 然后按照飞行当中的转点实施对拍摄区域的划分以及界定, 这样不但能够实现对于空中三角测量的合理分析, 还能够在一定意义上使得区域网平差的合理解算。并且在对相片实施选点定位当中, 在整体的拍摄设计当中其主线方式就是平高区域网, 对于平高点的设置通常需要每隔一条线作为基准, 以此实现航线间的有效连接。因为这个类型的区域当中, 树木非常多造成在对相同点查找中有很大的难度, 因此就可以采用分别布点的方式实现对像控点均衡分布的目的。

2.4 进行业内采集与信息的编辑

对于业内信息采集中最为重要的基础条件就是需要确保其具有良好的清晰度, 在对摄影当中需要能够实现对其有效的扩大以及合理的调整, 以此确保摄影成像的清晰, 但是需要重视的就是对于手轮脚盘自身的灵敏性加强降低, 若是应用的立体采集方式, 这就需要对于其等高线要求不能太高, 只能采用手标画就可以实现, 对于剩余的线装物体就需要对于其中的每一个线节点实施准确的切入, 将偏差尽可能的降低。在需要对于一些没有屋檐的房屋进行采集当中, 通常对于底边线的要求非常的严格, 需要对其边缘需要确保其准确, 使得外业对其实施调整当中能够对于相关正规的房屋自动设定直角化操作一起来进行, 这样就能够在对房屋的编辑当中保证静态以及固定的房屋角点。

3 结语

随着当前科学技术的不断发展, 航空摄影测量发展也是非常的快速, 其从最初的模拟测绘朝向数字化时代发展。因为实际的发展不断扩展, 航测和“3S”之间的集成技术联系非常的紧密, 并且其也成为空间信息技术的发展主要构成部分。随着现阶段计算机技术的不断发展以及通信行业的进步, 对于地球空间技术的发展目标主要就是朝向空间信息网络技术方向发展, 为了能够实现该目标, 所需要经历的过程还很多, 因此, 在对城镇地籍测量当中, 对于其有效应用, 不但能够将外业工作的效率提升, 还能够将内业的工作时间有效缩短, 从而将劳动强度降低, 对人力成本减小, 并且成图速度以及精度高, 这些成果不但能够为其提供良好的图形信息, 还能够建立完善的数据库, 这样除了能够有效的满足城镇的发展求, 还能够为后期的相关工作提供科学合理的数据信息。

摘要：随着当前社会经济的快速发展, 人们的生活水平有着很大的提升, 城市进程不断深化, 城乡土地应用现状有了很大的变化, 在国民经济以及社会发展中传统的地籍测绘技术已经很难获得合理的应用。在地籍测量当中加强对于航空摄影测量技术的应用, 能够实现工作流程的自动化程度提升以及工作量降低, 成图周期缩短以及成本降低等特点, 航空摄影测量在一定意义上能够将城乡大比例尺地籍测量的目标实现, 以此有效的满足城乡建设的实际需求, 所以, 进行地籍测量工作当中, 采用航空摄影测量技术来对制图资料的获取是一种非常重要的方式。本文主要就对航空摄影测量在地籍测量中的应用相关方面加强分析和探讨。

关键词：航空摄影测量,地籍测量,应用

参考文献

[1] 李烨.航空摄影在地籍测量中的应用[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2015, (08) :191.

航空复合材料应用范文第4篇

一、航空公司加强全面预算管理的意义

(一) 有助于提升各部门的协同顺利程度

航空业的生产链条长, 各部门都有一定的专业壁垒, 加强全面预算管理的编制和实施过程可令航空公司中各个部门更加明确其自身职能, 充分认识任务目标, 并准确判断自身实现目标的能力, 保持与其他部门之间的沟通与协调, 促使航空公司中各部门之间的目标行动达成一致, 提升各项经营活动开展的顺利程度。与此同时, 严格执行全面预算管理的实施还可促使航空公司领导对航空公司发展的动态方向与总体情况进行充分明确, 以市场变化为依据对航空公司的内部运营方式予以及时调整, 确保其所制定经营目标的可行性, 并匹配适当的运力来达成其目标。

(二) 可帮助航空公司更好进行成本管控

航空公司的运营成本通常分为直接成本和间接成本, 直接成本是与航班直接相关的成本, 如航油、起降、餐食以及地面服务费等, 间接成本如人工、维修工具耗用等。加强全面预算管理要求将各项成本与航班量或生产规模进行匹配, 在运营过程中运用因素分析法识别执行差异的种类, 以达到对成本进行有效控制的目的。航空公司若想在激烈的市场竞争中获取更为长远、广阔的发展空间, 就必须加强全面预算管理各环节的应用。完善的预算管理体系能在一定程度上控制成本提升航企的经营利润。

(三) 能有效提升飞机日利用率、帮助其规避经营风险

航空运输业是一个高风险、低收益的行业, 各种既已客观存在的动态性、风险性及不确定因素均促使航空公司必须寻找出一种与之相对应的适宜管理办法。在航空企业中加强全面预算管理可令航空公司在宏观角度、以市场经营环境的变化要求为依据, 以企业经营目标为思想指导, 使市场经营环境与企业现有资源之间的管理得到更为整体化的处理, 做出有助于企业未来发展的正确判断与决策, 全面预算管理是战略规划、业务计划与财务预算的统一集成, 其中合理的业务计划如航线规划能提升飞机日利用率, 帮助其有效规避实际经营过程中所面临的风险。在贸易摩擦不断升级的环境中变被动为主动, 积极寻求健康长远发展的途径。

(四) 对航空公司战略化落地具有积极作用

全面预算管理是现代企业战略管理的重要手段, 加强其在航空企业当中的应用对航空企业经营模式与经营理念的统一十分有利, 具体可以将预算目标分解至各部门, 各层级, 成为各级管理人员与员工的绩效目标组成部分, 明确自身的未来奋斗目标, 将航空公司中各级领导员工的工作动力与工作激情充分激发出来, 并锻炼其对于管理模式的适应能力, 从根本上提升航空公司于激烈市场竞争当中的竞争力。

二、当前我国航空企业全面预算管理实施过程中存在的问题

(一) 全面预算目标与战略不同步

目前, 我国部分航空公司在编制预算过程中未能做到有效结合企业的战略规划与战略目标, 导致预算控制管理失去其自身作用, 难以实现对企业整体资源的优化配置。同时, 还有部分航空公司预算停留在财务部门和管理人员, 其他业务人员只是按要求给数, 并未实现部门间的充分沟通协作, 未建立一整套从战略层面落到运营乃至操作层面的内在逻辑连贯完整的预算指标体系。

(二) 全面预算管理缺乏一定的灵活性

每年的9-11月各航空公司都会启动次年预算的编制工作, 在预算编制过程中通常会涉及一定的假设, 如汇率, 利率等基本因素, 这些对于航企成本有较大的影响, 如某大型航空集团的年报显示, 2018年底人民币兑美元汇率变动若使人民币升值1%, 将导致净利润及股东权益分别增长2.28亿元人民币。在未来的一年中, 敏感性因素会起伏波动, 内外部环境也会发生变化, 如果仅按固定汇率进行预算编制、不根据情况调整将会导致最终结果产生较大偏差, 正如此次的中美贸易摩擦令很多航企始料未及, 更没有在预算中进行考虑, 导致预算的结果与实际情况产生较大偏差。

(三) 全面预算管理未能与激励机制有效结合

当前, 我国有些航空公司尚未能制定出完善程度较高的预算奖惩制度与预算考核制度, 在对业绩进行考核的实际过程中掺杂过多个人情感因素, 降低了考核的客观性。无法有效确保考核的公平、公正、公开, 致使航空公司的考核成为了虚设的制度, 丧失了其应有的意义, 自然无法获得理想的效果。

三、航企加强全面预算管理的相关措施

(一) 预算编制充分结合公司经营战略目标

将全面预算管理应用于航空公司的实际过程中需紧密结合航空公司的外部环境及内部发展经营战略目标规划, 以业务预算、资本预算、经营目标等为依据, 确保所制定预算目标的科学性;建立两上两下的预算编审流程, 促使预算部门当中的每位工作人员均对企业战略目标予以深入了解, 令其充分明确实施全面预算管理的必要性与重要性, 对航空公司的成本预算展开严格控制[3]。

(二) 选用适宜的预算编制方法与预算控制方法, 保证预算的严肃性和灵活性。

航空企业需选用适宜的预算编制方法与预算控制方法, 建立事前控制、事中控制与事后分析的预算控制体系。通过统一的预算管理平台实现:统一管理口径、统一数据来源、统一应用模型、统一分析标准、统一用户管理、统一知识分享。构建多维度的预算分析体系, 支撑多种分析方法, 如对比分析法、因素分析法、趋势分析法和价值树分析法等。在预算执行过程中各责任中心应根据经营管理需求、环境或政策变化, 根据预算分析等资料对预算进行适当的年中调整。对于油价、利率、汇率等敏感性因素指标进行模拟调整, 基于预算模型动态测算, 形成多版本的盈利分析报告, 为领导者提供决策支持。以滚动预算应对市场变化, 使预算具有一定的灵活性。

(三) 建立并完善预算考核制度

制度是企业当中一切工作得以顺利开展的基础, 将完善程度较高的全面预算目标与全面预算考核制度建立起来能够有效确保企业管理规则与预算编制的合理性与科学性, 提升其执行的顺利程度。

预算考核分为预算目标考核与预算工作考核, 预算目标考核是对主要经济指标完成情况的考核, 以最大程度确保预算目标的实现;主要考核内容为重点财务及指标, 如收入、利润、飞机日利用率等, 预算工作考核是对预算管理各环节上工作质量的评价, 以此促进预算管理水平的提高, 主要指标包括:预算编制的准确性、及时性、规范性;预算分析的及时性、全面性和透彻性、预算工作组织周密性等。

四、结语

国际航空运输协会 (IATA) 表示, 贸易紧张的升级及运营成本的增长将会冲击航空业2019年的盈利预期。当下, 对于航空公司来说, 加强全面预算管理这一工具十分重要, 尤其是与战略同步、与绩效结合、并建立适宜的预算模型与预算管控体系, 从这些方面对全面预算管理持续深化和完善, 才能确保航空公司的内部管理水平得到更好改善, 从根本上提升其抗风险能力。

摘要：中美贸易战已猝不及防的打响, 给航空运输业带来了深刻的影响。我国航空业所面临的形势空前严峻。尚未交付的飞机订单、航材进口、飞机引进计划的落地等重大事项都因为关税加征、汇率波动等因素将会重新测算和安排。航空公司该如何应对突如其来的风险, 如何在恶劣的环境中获得一线生机, 值得每个航空人深思。全面预算管理能帮助航空公司更好实现协同运作, 使资金流与物流得到有效改善, 能加强航空运营成本的管控, 提升资源的利用效率。本研究将系统阐述航空公司加强全面预算管理的意义, 分析当前我国航空企业全面预算管理实施过程中存在的问题, 提出加强全面预算管理的有效措施, 希望能够帮助航空公司从根本上提高其管理水平, 从容应对即将到来的暴风骤雨。

关键词：全面预算管理,战略,风险,绩效,措施

参考文献

[1] 陆锦琛.论全面预算管理在航空公司管理中的运用[J].财经界, 2016 (32) :73, 78.

[2] 杨捷.新时期航空公司全面预算管理思索[J].环球市场信息导报, 2017 (13) :44.

[3] 唐靖雨.航空公司实行全面预算管理存在的问题及建议[J].中国经贸, 2018 (17) :129-130.

航空复合材料应用范文第5篇

在对相应的航空机械设备的失效部件的分析处理中, 需要获得失效信息以及具体数据, 但是这些失效信息以及具体信息的取得, 却是一个比较复杂而且困难的的过程, 其涉及的领域相当的多, 对知识信息的掌握要求也比较高, 因此失效部件的失效信息以及数据的取得是非常困难的。这就要求改变或者提升信息数据取得的途径和处理的办法, 有效的使用一些历史的、静态的信息, 将它们变成动态的、具有分析决策的信息是航空装备失效分析研究中急待解决的问题。

随着时代的发展, 科学技术得到了极大的发展, 信息化社会也越来越深刻地影响着社会生活的每一个层面。在航空航天领域, 其新型的科学信息技术也逐渐加入到其中, 改善着该领域的每一个层面。这其中数据库技术的发展, 用数据库系统来存储数据, 用数据挖掘技术来提取具有分析决策性质的信息, 可以弥补由于人为原因而给失效信息带来的不确定性和不完整性, 从而提高失效分析的效率, 这对于航空装备失效分析研究具有重要意义。

1 航空装备失效分析数据库的建立

1.1 具有层次性的案例数据库

案例库主要用来记录以往失效事件的失效属性信息, 这些失效属性应与失效件本身有关, 并且与失效的发生和过程相关联。作者将这些属性信息分为基本属性和决策属性。由于失效属性取值是可以允许取多个 (例如外观特征可以取断裂、小坑、粗糙等) , 因此在记录每个案例的失效属性时, 为了避免存储效率低, 且通用性好, 属性记录的字段个数和结构必须考虑其最大的取值范围。该取值范围通常由失效分析领域专家根据其经验来确定的。具有层次性的案例数据库的二级组织模式是:第一级:存放与数据挖掘无关的失效属性信息。第二级:在航空装备失效分析中, 通常先由失效件的外观特征和断口宏微观特征入手, 判断其失效模式, 然后再结合构件的材料、功能等基本信息, 利用材质分析、工作环境、载荷等信息, 从本质上确定失效原因。

1.2 数据字典库的建立

字典库是为案例库中失效属性提供取值的。为了使失效属性描述准确、规范, 防止出现模棱两可、用词不一致的现象, 字典库术语由失效分析领域专家来统一确定。这样字典库包括术语代码、名称、图片和描述字段。字典库与案例库具有同样的层次性结构, 与字典数据表相关联的窗体便于用户扩充和更新字典库的内容。

2 知识发现和数据挖掘

2.1 知识发现

在航空装备失效分析系统中, 数据和案例没有得到充分而有效的利用, 而知识发现技术的出现和发展可以解决这一问题。知识发现技术是近年来人工智能和数据库不断发展而出现的一门新兴技术, 是在数据库中提取正确的、未知的、有潜在价值、并最终可为用户理解的模式的高级处理过程。

2.2 数据挖掘

数据挖掘是整个知识发现过程中的一个重要步骤, 它利用知识发现算法, 从大量的、不完全的、有噪声的应用数据中, 提取隐含的、事先不知道的但又是潜在有用的信息和知识的过程, 属于知识发现的深层次过程, 把对数据的应用从低层次的简单查询, 提升到从数据中挖掘知识, 提供决策。

3 基于关联规则的数据挖掘在航空装备失效分析中的应用

通过阅读航空装备失效分析的期刊、杂志和报告等, 获取典型案例400个, 这些案例共涉及20多种失效模式, 其中主要以疲劳断裂失效的居多, 为关联规则的挖掘提供了丰富的数据。其大致的分布情况见表1 (注:失效模式可进一步分为一级、二级失效模式等) 。决定航空装备失效模式的因素很多, 如外观特征、失效位置和断口 (宏) 微观特征等, 都将作为数据库的基本属性, 用来判断它们与决策属性 (失效模式) 的关系, 表1。

(1) 如果原始数据存在较大的“噪声, 模糊性和不确定性”, 将不能保证挖掘到的规则的正确性, 所以如何清理数据, 做好数据预处理工作是相当重要的。 (2) 可信度是对关联规则的准确度的衡量, 支持度是对关联规则的重要性的衡量。为了发现有意义的关联规则, 使数据挖掘得到更多实用的关联规则, 就要给定两个重要的阑值:最小支持度和最小可信度。

以上是对所得到的关联规则进行的初步分析和研究结果, 为了进一步验证挖掘算法, 作者将在今后做一些调整和比较, 力求达到满足要求和目标的结果, 并将之用于航空装备的失效分析中。航天机械设备是航空航天企业存在的重要保证, 也是其价值实现的重要支撑, 因此必须重视对航天机械设备的管理, 尤其对于失效设备的处理以及管理。航天机械设备以其内在的特点和要求, 相应管理的难度比较大, 因此在管理之中比较侧重对于数据的分析, 结合新时代的科学技术的进步以及发展, 数据库的建立也成了新的要求以及重点, 为我国航空航天事业的信息化进程迈出了坚实的一步。

摘要：航空机械设备需要安全性, 也需要稳定性, 这是航空航天行业的内在要求, 因此需要对航空机械设备系统失效部分, 进行合理有效的分析和处理, 因此需要建立一个有效性的数据库以及数据挖掘技术, 在客观上保证该类分析与处理的科学性。

关键词：航空机械,设备,数据分析,数据发掘,智能

参考文献

[1] 曹国强.机械工程概论[J].航空工业出版社, 2008, 2.

[2] 吴今培, 孙德山.现代数据分析[J].机械工业出版社, 2006, 2.

[3] (英) 罗伯特海宁[著], 李建松, 秦昆[译].空间数据分析理论与实践[J].武汉大学出版社, 2009, 11.

航空复合材料应用范文第6篇

当今，随着电子源、扫描以及图像采集和处理系统等的发展，扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope，简写为SEM)已成为纺织、生物学、医学、冶金、机械加工、材料、半导体制造、微电路检查，甚至月球岩石样品分析等领域的主要研究手段。同时它还在向复合型方向发展，即和X射线能谱分析技术(简称EDS)进行结合，成为研究分析物品表面结构与微区化学成分的最有效的工具。

当前产业用纺织品已广泛应用于工业、农业、环境保护、生物工程、化学化工、医疗卫生以及汽车等领域，其应用范围不断扩大，大大拓展了新的应用领域，开拓出新的市场和高新技术的特殊产品，如电子纺织材料、智能纺织材料、细胞组织支架材料和纤维织物柔性[1]显示器等。因此，利用先进的扫描电镜等工具研究纺织产品极其材料的化学与机械物理性能创造产业用纺织品材料就显得至关重要。可以说，扫描电镜的未来有着广阔的发展与应用前景。 1 扫描电镜和X射线能谱仪原理

扫描电镜：其场深大约三百倍于光学显微镜，适用于表面形貌观察，特别是粗糙表面的观察和分析，图像富有立体感、真实感、易于识别和解释。放大倍数范围大，一般为50～20000倍，对于相组成的非均匀材料便于低倍下的普查和高倍下的观察分析。它具有相当的分辨率，可达2～6nm。扫描电子显微镜主要是利用二次电子成像，由聚光镜和物镜构成的电子光学系统[2]，把电子枪发射出来的电子聚集成为一束极细的电子束，并聚焦于样品的表面，同时按顺序对样品表面进行逐行扫描[3]。用检测器收集从样品表面发射出来的二次电子，经视频放大形成图像信号，再经显像管显示。所获得的图像可以直接进行观察，也可以照相或者存储记录，它还可对试样进行成分、晶格、阴极发光、感应电导等多方面分析。

X射线能谱仪：电子束轰击样品时，产生弹性散射和非弹性散射两类物理过程，当两者相互作用发生具有能量交换的非弹性散射时会产生二次电子、俄歇电子、特征X射线、连续X射线，以及在可见光和紫外、红外波段的长波长电磁辐射。X射线能谱分析就是取出样品所产生的X射线作为信号进行分析的。分析这些X射线的能量就可知道组成样品的元素，即可实现对样品的定性分析;根据X射线能量不同的强度就可知道各种非导体与半导体的含量，即实现对样品的定量分析。由于电子显微镜具有很高的空间分辨率，它可以捕捉能谱分析仪在微米和亚微米尺度下的粒子，同时在与计算计配合后，通过线扫描也就可以获得直观的微区元素分布数据。

2 扫描电镜和X射线能谱仪的发展特点

扫描电镜的设计思想早在1935年便已提出，但受各种技术条件的限制，进展一直很慢。只是在近20年，扫描电镜才在提高分辨率方面取得了较大进展。现在，使用最常规扫描电镜分辨率可达3.5nm左右。上世纪90年代中期，它与高速发展的计算机技术对接，实现了电脑控制和信息处理。之后，扫描电镜在二次电子像分辨率、非导体与半导体的扫描成像上取得了突破。特别是针对过去非导体与半导体材料需喷金后才能电描的技术改进

为在低真空和低电压下的电镜扫描，为产业用纺织品的出新提供了良好的检测手段与保证。

目前，使用最广的常规钨丝阴极扫描电镜的分辨率为3.5nm左右，加速电压范围为0.2～30kV。扫描电镜配备X射线能谱仪后发展成分析扫描电镜。它比X射线波谱仪分析速度快、灵敏度高、还可进行定性和无标样定量分析。但是，这种分析型扫描电镜也存在不足之处，如能量分辨率低，一般为129155eV，以及Si(Li)晶体需在低温下使用(液氮冷却)等。所以未来的扫描电镜发展主要在：

(1)高分辨率和分析型两类电镜的合并，同时实现用计算机控制，发展成多功能高分辨率的分析电镜。

(2)更大限度地满足大量多元素试样的超轻元素，低含量，高速定性、定量常规分析的需求。提高常规加速电压时的分辨本领，改善低压性能，减少直至消除对样品的破坏、损伤。无需先喷涂导电层或冷冻干燥处理，保持样品的原样进行观察。

(3)研制新的综合型的电镜附件设备，以便取得更多的试样信息。

国内中国科学院北京科学仪器研制中心生产的X射线能谱分析系统Finder-1000，已经开发出自己的图形化能谱分析系统程序，分析元素从铍Be(4)元素到铀U(92)元素，实现了高精度的无标样及全标样定量分析。其分析速度极快，10种元素分析时间不足1秒钟。目前，国际最先进的采用超导材料生产的能谱仪，分辨率业已高达5～15eV，已超过了25eV分辨率的波谱仪。

3 扫描电镜和X射线能谱仪在纺织材料研究中的应用 3.1纤维表面形貌观察和元素成分分析

纤维材料的表面物理形态和化学结构是决定材料性能的基本因素，也是影响纤维材料的表面的摩擦性能、光学性能、吸水性和生物相容性等性能的主要因素。用扫描电镜观察、分析纤维表面形貌特征，如图

1、图2所示。样品喷金后可直接放入样品室进行观察。根据纤维的微观结构不同，即细度不同，鳞片不同等形态特征区分各种纤维，同时纤维表面的各种元素产生具有不同能量的特征X射线，分析这些X射线的能量就可知道组成的元素，可看出各种纤维微量元素成分的差别，从这两方面对纤维进行种属鉴定和纤维鉴别，在鉴别基础上可通过荧光屏准确地测定各类纤维的直径和根数，得出各类纤维的定量分析。还可应用电镜观察织物结构特征、纱线中纤维排列形态、纤维径向分布等项目来分析纱线的物理机械性质、耐磨、染色性能。

3.2纺织材料失效分析

纺织材料失效分析主要包括磨损、腐蚀和断口分析[5]，利用SEM主要对磨损表面及磨损产物等进行分析，磨损、腐蚀的表面携带了最主要的信息，可利用SEM结合EDS进行表面形貌分析和微区成分定性、半定量分析(如图4所示)，可以优先了解腐蚀的因素(如夹杂物类型、材料缺陷等)，由此鉴别材料失效的形成原因;利用扫描电镜观察、分析材料的断口特征(如图3所示，针毛尖部3～4mm鳞片破损严重)，对断裂机理分析归类，明确断裂类型，其次是对裂纹源位置和扩展方向的判定，可根据断口学原理判断断裂性质，追溯断裂原因，调查断裂是跟原材料质量有关还是跟后续加工或使用情况有关等等。减少缺陷数目和尺寸，改善织物性能。

3.3超微尺寸材料的研究

扫描电镜可以在比微米尺寸更小的范围内获得高倍率、立体感强、直观的二次电子图像。纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子。应用在纺织品上具有拒水、拒油、防静电、防污、抗菌、柔软等功能。通过扫描电镜，可以较直观地观察到超微纳米材料的表面形貌，可以看到纳米结构、看出颗粒的均匀度(例如图5，为纳米SiO2粉体小颗粒分散情况)，也可以用这种方法来改变颗粒的孔分布，解决颗粒的团聚问题等。

而研发功能性纺织材料是未来发展趋势，所以扫描电镜的作用在这个领域会越来越突显出来。 3.4表面整理剂研究

使用各种表面整理剂可以提高织物的耐磨、耐洗、抗皱、抗静电、防水拒油等性能，对于它的研究也越来越重要。而在研究纤维的表面性能和表面结构，以及分析整理剂在纤维表面的结合状态，研究它的分散情况与纤维性能之间的关系，探讨特色整理剂的作用机理，以及开发新型整理剂等方面，扫描电镜起着越来越重要的作用。尤其是能谱技术，它可以对整理剂处理过的纤维表面元素成分进行定性和半定量分析，给出该元素浓度分布的扫描图像，并对其中所含元素浓度进行定量分析。

例如：图

6、图7所示，这是涤纶纤维表面经防油剂改性后的电镜照片，可以看出防油改性丝的表面已经发生了根本性的变化。

3.5表面改性处理的研究

表面改性处理的手段主要包括化学氧化法、低温等离子体改性、辐射接枝法等。经过改性处理的纤维可用SEM和EDS来观察其微观结构组成以及表面化学成分、浓度分布，这样就可以用它测定纱线接触表面上的沉积物以及由于磨损、刻蚀、沉淀、辐射等而导致的表面性质的变化。还可以为评定材料表面性质的专家提供相关的技术支持。对研究改性的生产工艺，开发新用途都具有重要的意义。 3.6显微组织研究

在扫描电镜的高倍观察条件下，材料的显微组织十分清晰。可用来观察纤维的孔洞结构，分析不同的孔洞结构与纤维性能之间的关系。或在多相结构材料[4]中，特别是在某些共晶材料和复合材料的显微组织和分析方面，由于可以借助于扫描电镜景深大的特点，所以完全可以采用深浸蚀[4]的方法，把基体相溶去一定的深度，使得欲观察和研究的相显露出来，这样就可以在扫描电镜下观察到该相的三维立体的形态，这是光学显微镜和透射电镜无法做到的。 3.7断裂过程的动态研究

扫描电镜的大场深和大视场可清晰显示纤维断裂的三维形貌，而在较高放大倍数下又能观察断裂面局部区域的微细结构，这种图像有助于研究裂缝的产生、发展以及寻找裂缝源。有的型号的扫描电镜带有较大拉力的拉伸台装置，这就为研究纤维断裂过程的动态过程提供了很大的方便。可用来研究纤维的机械力学性能等。在试样拉伸的同时既可以直接观察裂纹的萌生及扩展与纤维显微组织之间的关系，又可以连续记录下来，为纺织材料研究提供最直接的证据。 4 结束语