现代客机所用材料的平均密度是多少？不管是什么，自从莱特兄弟驾驶第一架实用飞机以来，平均密度已经大幅下降。飞机减重的动力是积极的、持续的，并且由于燃油价格的快速上涨而加速。这种驱动降低了燃油成本，改善了射程/有效载荷平衡，并有助于环境保护。复合材料在现代飞机中扮演着重要角色，波音梦幻客机在保持重量下降趋势方面也不例外。

复合材料与减重

道格拉斯DC3（可追溯到1936年）的起飞重量约为25200磅，乘客人数约为25人。最大有效载荷范围为350英里，即每乘客英里约3磅。波音梦幻客机的起飞重量为550000磅，搭载290名乘客。满载里程超过8000英里，每乘客英里约为¼磅-比这高1100%！

喷气式发动机、更好的设计、减轻重量的技术，如电传技术——所有这些都为量子飞跃做出了贡献——但复合材料起到了巨大的作用。它们用于梦幻客机机身、发动机和许多其他部件。

复合材料在梦幻客机机身中的应用

梦幻客机的机身由近50%的碳纤维增强塑料和其他复合材料组成。与更传统（和过时）的铝合金设计相比，这种方法平均可减轻20%的重量。

机身中的复合材料也具有维护优势。典型的保税维修可能需要24小时或更长的飞机停机时间，但波音公司已经开发了一种新的维修能力，这种维修能力只需要不到一小时的时间即可实施。这种快速的技术提供了临时维修和快速周转的可能性，而这种轻微的损坏可能导致铝合金飞机停飞。这是一个有趣的观点。

机身以管状段建造，然后在最终装配期间连接在一起。据说使用复合材料每架飞机可节省50000个铆钉。每个铆钉现场都需要进行维护检查，作为潜在故障位置。那只是铆钉！

发动机中的复合材料

梦幻客机拥有通用电气（GEnx-1B）和劳斯莱斯（Trent 1000）发动机选项，并且都广泛使用复合材料。机舱（进气口和风扇罩）显然是复合材料的候选者。然而，复合材料甚至用于GE发动机的风扇叶片。自罗尔斯·罗伊斯RB211问世以来，叶片技术取得了巨大进步。1971年，该公司的Hyfil碳纤维风扇叶片在鸟击试验中失败，这项早期技术使该公司破产。

自1995年以来，通用电气在钛尖复合风扇叶片技术方面一直处于领先地位。在Dreamliner发电厂，复合材料用于7级低压涡轮机的前5级。

更多关于减轻体重的信息

一些数字呢？通用电气发电厂的轻型风机外壳可将飞机重量减少1200磅（超过½吨）。外壳用碳纤维编织物加固。这只是风扇壳体的重量节省，也是复合材料强度/重量效益的一个重要指标。这是因为风扇发生故障时，风扇壳体必须包含所有碎屑。如果它不包含碎片，则发动机无法获得飞行认证。

叶片涡轮机叶片中节省的重量也节省了所需安全壳和转子中的重量。这增加了它的节省，并提高了它的功率/重量比。

每架梦幻客机总共包含约70000磅（33吨）的碳纤维增强塑料，其中约45000磅（20吨）是碳纤维。

结论

在飞机上使用复合材料的早期设计和生产问题现已得到解决。梦幻客机在飞机燃油效率、环境影响和安全性方面达到了顶峰。随着部件数量的减少、维护检查水平的降低和通话时间的延长，航空公司运营商的支持成本大大降低。

从风扇叶片到机身，从机翼到洗手间，如果没有先进的复合材料，梦想飞机的效率是不可能的。