技术成熟度评估在航空材料开发中的应用.docx

技术成熟度评估在航空材料开发中的应用.docx技术成熟度评估在航空材料开发中的应用
newmaker来源：航空制造技术
材料是现代航空武器的物质基础和技
术先导，对现代航空武器的研制成败
具有重大的爆响，因此它的技术成熟度等级的评估无论是对材料术身的研制还是对相关产品开发都越來越
显示出重要的作用。
“技术成熟度等级（TRL） ”的划分
“技术成熟度等级”的概念是NASA于1989年提出并用作评佔的工具。起初这个成熟度为7级，1995年修 订为9级。2002年被美国国防部纳入武器采办条例中，并在2005年正式定为9级。H前技术成熟度的 概念已在国际上得到采用，例如加拿大以及日本等国。现在一个国际工作小纽己试图提出国际技术成熟度 的协议。同时，也派生出一些专门的技术成熟度等级，如“设计成熟度”、“材料成熟度”、“工艺成熟度”、“无 损检测成熟度”以及“制造成熟度”等。作为NASA及美国国防部的技术成熟度的第3次修订是NATO的 10级技术成熟度的出台，它是在9级之前加上一个0级技术成熟度。美国国防部强调制造在武器开发中 的作用，制订了也是10级的“制造成熟度”，与9级技术成熟度并用，相互补充。
图1技术成熟度与武器研制的关系
“技术成熟度”等级只足提供一种技术在转入武器系统屮的技术成熟性以及应用风险的一种通用语言和通用 标准，因此必然留下大量的问题有待冋答。需要进一步细化，山此产生了“xRL”成熟度，称为子系统成熟 度。例如，复介材料的纤维、树脂、预浸料工艺、工具、固化以及后固化等步骤。
技术成熟度等级、制造成熟度等级与武器开发的关系。1~4级成熟度为第…阶段，在该阶段内提出武•器解 决方案并进行分析：5~6级成熟度等级为第二阶段，与试器装备的技术开发相对应，在实验室内进行组件 的验证评估，从第7级成熟度进入产品的工程及制造开发计划；经8~9级成熟度，进入生产及服役。
级成熟度的材料尚属于基础研究阶段，一般在大学进行研究。3~6级转入研究所实验室研究，评估是否可 转入武器系统。在美国，武器用1〜2级成熟度的材料山AFOSR （美国空军科学研究办公室）负贵资助提 交给大学开展基础研究，3~4级成熟度的材料山AFOSR负责转移到AFRLC美国空军实验室）或DARPA 的实验室开展应用基础研究，6级以上将提供给武器装备计•划屮进行工程开发。在法国,1-2级成熟度的 工作也是在大学开展，EADS负责3级成熟度的概念验证工作，4级以上山空客的各公司实施。一般6级 以上才能进入产品开发。
材料技术成熟度与产品技术成熟度之间的关系
航空材料的成熟度与产品的成熟度有着密切的关系，也就是说，材料的开发是面向产品的，只有实现了材
、投资以及研制周期•以取得良好的经济及技术效益。
表1为材料技术与产品研发阶段的对应关系。其屮，TRL3为材料技术可行性研究结朿阶段• TRL6为技 术验证阶段结束，TRL9为技术成熟阶段。在投资方面，TRL3大约需100力美元，TRL6和TRL9分别 增加1个数戢级，材料供应丽的投资可达到1亿美元。1台发动机成本约需10-20亿美元，TRL6与TRL9 之间一般为2~。
理想的安排是材料的9级（TRL9）与发动机的6级（TRL6）对应,这样可让发动机的TRL6-TRL9之