日本五代機設計標新立異主結構要全部使用增強塑料

日本計畫中的F-3比美國的F-22 F-35還要先進本來在F-2上用到的一體成型機翼,已經延伸到機身
好處就是可以大幅減輕重量和降低阻力,不會像金屬機身一樣腐蝕
日本五代機設計標新立異主結構要全部使用增強塑料

F-2的一體成型機翼,請注意,因為沒有了表面的錨釘,表面平坦很多,所以F-2的阻力比F-16小

日本五代機設計標新立異主結構要全部使用增強塑料

傳統飛機就像中國J-10一樣表面很不平整
日本五代機設計標新立異主結構要全部使用增強塑料

2017-11-11 9:52 #1

文章關鍵字

日本塑料主結構

ZAMBOT1

1120分

樓主

ZAMBOT1

個人積分：1120分

文章編號：66402916

大陸知名軍事作者侯之建的文章,大家很明顯可以看出來,日本越是強調先進的地方,大陸越是要找一些奇怪的理由貶低
扁抵到重量更重都講得出來

========================================
候知健
http://bbs.creaders.net/military/bbsviewer.php?trd_id=1284622&language=big5

日本五代機設計標新立異主結構要全部使用增強塑料

在日本真正的下一代戰鬥機F3的型號方案——而不是現在的“心神”驗證機上，有一個令人感到非常意外的激進設計：整個飛機的主結構，將全部使用碳纖維覆合材料。
如果未來F3戰鬥機能真的投入研制——這受日美關系等政治因素影響極大、而且確實按目前公布的規劃展開研制；那麽這將是人類歷史上，第一款全面以增強塑料作為主結構材料的戰鬥機。

從總體性能的收益和風險權衡上看，F3戰機的結構材料規劃過於激進，風險過高，而必要性上缺乏足夠強力的理由。
因為在現有的技術限制下，覆合材料仍然有較大的局限性——比如由於覆材本身的設計原理，它抗沖擊的能力遠遠不能與傳統的高強度金屬材料相比，探傷技術和壽命管理體系仍然存在很多不成熟的地方。
在戰鬥機上，由於空間極度封閉狹窄、無法被檢測設備觸及和抵達；很多關鍵結構區域是從制造、裝配完畢開始，直到全機報廢退役時，它的具體狀態——比如腐蝕、裂紋等，都始終處於不可知的狀態。
而針對這種情況的解決之道，只有兩個措施同時運用：在結構設計時，能對結構的疲勞破損、腐蝕老化等進展，非常準確的進行規劃和預測。

而在吃不準的情況下，加大結構設計上的冗余量，做的更結實一些；但這意味著結構件更為厚重，擠占機身內部用於裝載燃油和設備的空間，而且重量增加。
戰機核心結構的設計規劃和預測能力，有相當一部分都是建立在工程經驗的基礎上——比如歐美的慣例，就是從原型機到批產服役的軍機，都要定期進行全機、或者部分結構的拆毀性檢查。
在F22和F16上，有1/3的結構故障，都是在對靜力試驗樣機的徹底拆毀檢查才得以暴露。中國戰機在結構設計水平上的欠缺，非常關鍵的一部分就在習慣上對於戰機的拆毀檢查和分析總結嚴重缺乏重視。
F3全面使用覆合材料作為機身的主結構材料，意味著在結構設計的規劃預測上，存在的不確定性要大大高於傳統金屬材料。出於結構上的巨大差異，F2機翼的設計和使用經驗積累，不足以確保F3機身的設計可靠性。

僅從覆合材料結構的制造上，日本無疑是全球頂尖的水平，波音787的分工就是這一點的證明。但是波音787的機身與機翼，和F3這樣的戰鬥機在具體結構上、設計要求上相差甚遠——比如波音787不存在抵抗導彈和炮彈的抗戰損要求。
這些問題，一方面會迫使F3結構設計中采用更大的余量，削弱材料性能在理論上的減重優勢；另一方面，有非常高的概率，F3的機身核心結構，會在壽命中後期，出現大面積的嚴重故障爆發，而且非常難以修覆、甚至是不可修覆的。

如果將視線擴展到日本其它自行研發的飛機，特別是軍用飛機上，從它們的經驗教訓看；F3的規劃與其說這是出於追求戰機極致性能的大膽冒險，不如說是日本國內政治因素和官僚環境局限下的傳統性設計失控。
為了獲得立項通過與財政撥款，F3項目必須在性能指標上不顧實際的加以拔高，關鍵設計特征上盡可能刻意的標新立異，以凸顯項目的必要性。
以日本的能力來說，F3采用全覆材結構；飛是一定能飛的起來的，試飛階段通過各種極限指標的考核，問題也不是太大。但是結構的高標準抗戰損性能、長期使用的可靠性和可維護性，真實壽命表現，玩脫的概率是非常高的。

ZAMBOT1

1120分

樓主

ZAMBOT1

個人積分：1120分

文章編號：66402982

從這邊論文可以知道中國對複合材料技術掌握的相當差,還不如台灣

=================================================
碳纤维増强碳化硅复合材料缺陷的修复方法
申请人中国人民解放军国防科学技术大学
申请日 2017-05-04

Cf/SiC复合材料充分结合了碳纤维和SiC基体的优势，表现出低密度，高强度，高韧性，耐高温，耐烧蚀，抗冲刷，高硬度和高耐磨性等特点。Cf/SiC复合材料在高温下有足够的强度，且具有良好的耐烧蚀抗冲刷能力和抗热震性能，因而极其适合作为高温结构材料。美国、法国、日本等发达国家已成功将Cf/SiC复合材料应用于航天飞行器、航空涡轮发动机、空间推进系统等领域