【资讯】FAA紧跟航空复合材料发展

　　目前，绝大多数飞行器由金属和复合材料共同组成，性能持续提升。

　　波音上世纪50年代在707飞机上首次使用玻璃纤维，大概占到结构的2%。自那时起，波音每一代飞机都增加复合材料用量。787复合材料重量大约占比50%。空客A350也是约50%。不过，由于安全是航空工业的第一位，材料仍然是逐步发展的。

　　70年代末80年代初，NASA通过飞行器能源效率（ACEE）先进复合材料结构项目，邀请大型运输飞机制造商使用石墨材料重新设计现有飞行器组件。项目的目标是开发必要的数据和技术以达到先进复合材料的生产要求。作为项目成果，波音为737开发了石墨/环氧水平安定面，在1984年进入商业服役。它们表现优秀，没有报道存在服役问题。这增加了复合材料成为飞行器主承力结构的信心与认同度。

　　FAA的使命是提供世界上最快、最高效的航空系统。FAA开发航空法规，设定最低可接受水平的航空安全。随着材料和结构持续发展，FAA必须评估其法规、政策和指南的充足性。联邦法规全书（CFR）第14卷包含航空和航天的所有法规。这些法规通常是基于性能而不是惯例的，这意味着复合材料和金属结构不得不执行同样的安全标准。

　　除了认证飞行器在美国国家航空航天系统（NAS）中的飞行，FAA还主动工作以确保安全转换到复合材料。FAA的休斯技术中心中，工程师研究许多材料，包括复合材料。2003年，FAA成立了联合先进材料和结构（JAMS）优异中心，一个大学联盟，在试验和分析、连接和修理、损伤容限、环境因素和防撞性等领域指导面向FAA的研究。

　　FAA还通过复合材料手册（CMH）-17主动涉及复合材料，手册提供了对设计和制造复合材料终端产品所必需的信息和指南。其主要目的就是工程数据开发方法的标准化，涉及面向当前和新兴复合材料的试验、数据整理和性能数据报告。来自全世界的专家每年开会编制手册内容，由工业界在建造飞行器复合材料零件时使用。FAA还通过咨询通令（AC）直接指导工业界。AC 20-107B为制造商展示了一个可接受的方式，与14CFR在飞行器结构耐飞性上涉及纤维增强材料的型号认证要求一致。它还包括关于材料和工艺控制、制造、结构连接、环境考虑因素、结构防护、生成设计值、结构细节、结构静力强度和失效与损伤容限验证，以及修理、检测、防撞性、防火、阻燃、热问题和闪电防护上的信息。这个AC最近更新在2009年。不过，由于工业界支持发展，下一次修订不会太远。

　　另一个FAA的高优先级事项是教育复合材料劳动力，这对持续的认证效率和操作安全性至关重要。成功依赖FAA的劳动力复合材料技术知识。由此，FAA为航空安全检查员建立了复合材料技术（CMfgT）、复合材料结构技术（CSET）和复合材料维修技术（CMT）课程。课程由威奇托州立大学国家航空研究院（NIAR）提供。FAA复合材料教育计划还包括为航空公司开发一门课程和熟练范例，以及更新14CFR第147部分航空维修学校的复合材料培训要求。

　　NASA在复合材料研究上也非常积极，建立了先进复合材料联盟以开发技术和方法，实现航空航天复合材料领域更高效的设计和应用。FAA与NASA及其它政府机构持续合作以推动这些开发。

　　用复合材料建造飞行器的优势让复合材料持续成为吸引飞行器设计师的选项。与工业界一起，FAA正努力确保复合材料飞行器持续安全地高飞在天空。

　　刘亚威（转载请注明作者！）

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