Der Grund warumKohlenstofffaserverbundstoffekann in der Luft- und Raumfahrt weit verbreitet eingesetzt werden, was hauptsächlich auf die erheblichen wirtschaftlichen Vorteile zurückzuführen ist, die seine Leichtbauweise den Fluggesellschaften in Bezug auf Kraftstoffverbrauch und Flugzeugreichweite bietet, gepaart mit den Designverbesserungen, die moderne Verbundwerkstoffe im Vergleich zu herkömmlichen Materialien mit sich bringen. Obwohl Militärflugzeuge und Raumfahrzeuge die Entwicklung und Anwendung vonKohlenstofffaserverbundstoffeDie kommerzielle Luftfahrt verfügt über eine größere Produktion und hat die Verwendung von Verbundprodukten aus Kohlefaser kommerzialisiert.
Gleichzeitig sind die Fluggesellschaften bestrebt, die Betriebskosten zu senken und die Auswirkungen der Wartungskosten durch höhere Nutzlasten und treibstoffeffizientere Flugzeuge zu reduzieren. Die Fluggesellschaften stehen auch unter zunehmendem Druck, ihre alternden Flotten durch treibstoffeffizientere und leisere Flugzeuge zu ersetzen, um umweltfreundlicher zu werden. InfolgedessenJede neue Generation von Verkehrsflugzeugen verwendet immer mehr fortschrittliche Kohlefaserverbundstoffe, um Metalle und andere Materialien zu ersetzen, basierend auf früheren Entwicklungen in militärischen Anwendungen.
Die Boeing 767, eines der ersten Verkehrsflugzeuge, bei dem Verbundwerkstoffe in großem Umfang zum Einsatz kamen, wurde 1983 in Dienst gestellt undhat einen Verbundgehalt von ca.6% , die hauptsächlich aus internen sekundären Verbundstrukturen besteht. Boeings Vorgänger 777, die 1995 in Dienst gestellt wurde, hat ungefähr11% Verbundwerkstoffe, einschließlich Verbundklappen/Querruder und Fahrwerkstüren.
Der Airbus A380wurde erstmals 2007 ausgeliefert, mit einer Heckstruktur aus Verbundwerkstoffen, miteinen Verbundgehalt von ca.23% . Die Boeing 777X wurde mit Verbundflügeln und Triebwerken aus Verbundwerkstoffen neu gestaltet, mit einem Verbundanteil von mehr als30% . Die Boeing 787 wurde 2011 offiziell in Dienst gestellt, mit einemVerbundgehalt von mehr als50% , einschließlich Verbundflügel und Rumpf. Der Airbus A350 XWB („A350“) wurde erstmals im Dezember 2014 ausgeliefert und verfügt über eine53% .
Der zukünftige Entwicklungstrend ist daher, dassBei neu konstruierten Flugzeugen werden mehr Kohlefasermaterialien verwendet als bei Flugzeugen der älteren Generation. Darüber hinaus werden bei großen Flugzeugen schwerere Verbundwerkstoffe verwendet als bei kleinen Flugzeugen.
Mit der Erholung des Flugverkehrs und der steigenden Nachfrage nach treibstoffeffizienten Flugzeugen der neuesten Generation werden Airbus und Boeing ab 2022 damit beginnen, die Produktionsraten bestehender Flugzeugplattformen zu steigern. Und angesichts der zunehmenden Produktivität in der kommerziellen Luftfahrt ist abzusehen, dass auch die Nachfrage nach Kohlefaserverbundwerkstoffen stetig weiter steigen wird.
