《复合材料手册》（CMH-17）是航空航天领域重要的技术指南，为复合材料的表征、测试和应用提供了标准化方法。该手册即将迎来七年来首次重大更新，新增第七卷专注于增材制造（如FFF和SLS工艺），并计划在2026年底发布。同时，第三、五、二、六卷也完成了修订，即将陆续再版，内容涵盖粘合工艺、陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料性能以及夹层结构等。此次更新旨在弥合知识鸿沟，支持先进复合材料在航空航天领域的广泛应用，包括eVTOL和无人机等新兴领域，并为行业提供更一致、可追溯的设计实践。
📚 **CMH-17手册迎来重大更新**：作为航空航天领域复合材料表征、测试和应用的核心指南，《复合材料手册》（CMH-17）正进行七年来首次重大更新。此次更新旨在弥合行业知识鸿沟，支持先进复合材料及其结构的发展，并为整个航空航天界建立一致、可追溯且具有统计意义的设计实践。
🚀 **新增第七卷聚焦增材制造**：预计2026年底发布的新增第七卷将专注于可公开获取的非金属增材制造材料，重点关注丝材制备（FFF）和激光粉末床熔合（SLS）工艺。这将为企业设计使用这些材料提供支持，并帮助理解航空级部件所需的材料和工艺控制类型，填补行业公开数据的空白。
🔄 **多卷修订与再版**：第三卷（H修订版）已包含粘合工艺、设计分析、螺栓连接等更新；第五卷B修订版（2026年初发布）将重点关注陶瓷基复合材料（CMC），包含首个氧化物纤维增强氧化物基体（Ox/Ox）数据集；第二卷修订版J（2026年夏季发布）将增加聚合物基复合材料性能数据，特别是预浸料层压板和热塑性复合材料；第六卷《夹层结构复合材料》也将进行大规模修订，篇幅有望翻倍，包含更多结构设计信息。
🌐 **全球合作与行业广泛参与**：CMH-17手册由一个全球性组织维护，成员遍布主要研究复合材料和先进制造材料的国家。从一级供应商到大型OEM，以及材料和设备供应商，甚至包括Joby和Archer航空等eVTOL公司，以及GE航空航天、Rolls-Royce等发动机制造商都积极参与，确保手册内容反映广泛的行业实践和新兴技术需求。
💡 **知识传承与未来发展**：随着经验丰富的工程师退休，CMH-17手册将成为捕捉和保存宝贵知识的重要载体。它不仅为年轻工程师提供了学习和提出有深度问题的平台，也通过不断更新内容，发展成为支持未来航空行业发展的最新学习资料，推动复合材料应用的不断进步。
原创 发展中心 陈济桁 2025-10-27 17:11 北京
《复合材料手册》（CMH-17）为复合材料的表征、测试和应用（尤其是在航空航天应用领域）提供了标准化的方法和指南。此前手册由六卷组成，它为生成、分析和验证复合材料数据建立了统一的方法。值得一提的是，CMH-17手册并不是监管标准，而是一种操作规范，旨在为行业、政府和认证机构提供一个通用的技术框架。它定义了以下内容：——对复合材料进行力学和物理性能测试；——开发和记录基于统计的设计许用值；——考虑变化性、环境条件和工艺影响；——确保复合材料数据质量和并进行数据库维护管理。该手册由CMH-17协调工作组负责维护，工作组由来自政府机构、工业界和学术界的代表和专家组成。该手册是一项重要的战略资源，它为复合材料的通过适航鉴定和认证提供了技术基础，使整个航空航天界能够建立一致、可追溯且具有有效统计意义的设计实践。图 1 被誉为全球航空航天复合材料宝典的《复合材料手册》（简称CMH-17手册）将迎接7年来首次重大更新，即将发布全新的数据和行业最佳实践案例，有助于弥合航空航天行业日益扩大的知识成果转移转化的信息鸿沟，支持先进复合材料及其结构的发展。（图片来源：《复合材料世界》网站）一、从美国军用标准手册扩展至指导低空eVTOL行业应用美国堪萨斯州威奇托州立大学国家航空研究所（NIAR）下属的国家先进材料性能中心（NCAMP）先进材料与工艺项目主任表示，CMH-17手册在几十年前就已开始作为美国军用标准手册MIL-HDBK-17的形式出现。自那时开始，该手册持续不断，于2006年脱离军方，转而由美国联邦航空管理局（FAA）的资助管理，并于2012年以CMH-17手册的形式重新开始推广应用。自2012年开始，NIAR一直作为该手册的秘书处单位，协调CMH-17手册的实际发布方式、协调工作组及全体成员会议线上或线下的召开时间。图 2 CMH-17手册的出版工作流程（图片来源：CMH-17）CMH-17手册管理组织框架内，有许多不同的工作组，例如测试、统计和指南，以及材料和工艺工作组等。最新的增材制造工作组于2018年成立。所有信息都会在手册中进行发布，NIAR作为秘书处单位，负责确保所有上报和整理的资料完备，并满足全部格式要求。此外，NIAR还负责协助协调不同工作组之间的沟通。一些特殊任务组，如粘合工艺、三明治夹层结构以及统计过程控制等主题，属于临时性的小组，他们的组建主要用于解决离散的跨学科问题或处理和记录特定情况。参与CMH-17手册相关工作的成员涵盖了不同行业层面，既有像纤维动力学公司（Fiber Dynamics）这样的一级供应商和体量更小的二级供应商，也有向空客、波音这样的大型原始设备制造商，介于二者之间所有企业，包括材料和设备供应商也广泛参与其中，如东丽、赫氏、世索科和帝人等都是参与其中的大型公司。此外，一些小型企业也参与其中，这些企业可能在某种特定材料或飞机类型中存在既得利益，其中的飞机类型可能涉及通用航空、航天器、商用航空，此外还包括电动垂直起降飞行器（eVTOLS）、无人机系统（UAS）和先进空中交通（AAM）系统等。生产这类新型飞行器的公司，如乔比航空（Joby）和Archer航空等，正在越来越多地参与CMH-17建设。在发动机领域，包括通用电气航空航天、罗·罗和普·惠等也积极贡献能量。CMH-17手册背后代表的是一个全球性组织，其成员几乎遍布所有从事复合材料和先进制造材料研究的主要国家。许多参与CMH-17的公司都位于欧洲和亚洲，例如东丽和帝人等。外国组织与NIAR合作或提交数据（无论是关于材料、工艺、损伤容限、指南还是化学、制造和测试材料的数据）都保持渠道畅通。CMH-17希望全球行业中所有不同类型的团体都能参与进来。二、即将新增第7卷——增材制造新增加的第7卷预计将于2026年底发布，它将致力于可公开获取的非金属增材制造材料。重点关注丝材制备（FFF）（也称为熔融沉积成型（FDM））和激光粉末床熔合工艺，其中包括选择性激光烧结（SLS），其他技术内容将在后续版本中逐步增加。第7卷将使企业和组织能够使用这些材料进行设计，并了解航空级部件所需的材料和工艺控制类型。目前，所欲相关数据尚未在行业内公开。许多团体已经完成了开发工作，但这些数据通常被视为专有数据。CMH-17第7卷将提供一个单一的可访问存储库，这样研究人员无需从10-20份不同的报告中零散地搜集数据，这将有力支撑相关材料在认证的部件中实现更广泛应用。图 3 CMH-17第7卷将包含以下材料的性能数据（从左上角开始，顺时针方向依次为）：非增强型Ultem 9085、超细纤维增强型Antero 840CN03、短切纤维增强型HexPEKK-100以及Markforged生产的连续纤维材料。（图片来源：Stratasys、Hexcel、Markforged公司）数据审查工作组正在审查的材料包括由纯聚合物和短切/研磨纤维制成的长丝。例如，美国Stratasys公司的Ultem 9085未改性PEI、Antero 800非增强PEKK和840CN03超细纤维PEKK材料都将被纳入。美国赫氏公司用于选择性激光烧结的HexPEKK-100短切/研磨碳纤维增强材料也将纳入其中。此外，Markforged公司还提交了连续纤维增强长丝的数据集。第7卷还将包含大量关于关键主题的讨论。例如，该卷将介绍不同的增材制造工艺，以及增材制造材料的测试和统计分析方法，重点关注多源异构的数据。指南工作组和材料与工艺工作组还将为那些希望在下一代航空产品中使用聚合物增材制造的工程师，提供更通用的基础知识，其中包括帮助理解材料认证步骤的有关信息。三、第3、5、2和6卷完成修订即将陆续再版第3卷即将进入第H修订版，现已可从CMH-17出版社SAE International购买。新版本将包含以下方面的重大更新：粘合工艺、设计和分析、粘合工艺认证步骤、螺栓连接设计和分析、耐久性、损伤容限和粘合及螺栓修复的支撑性，以及综合耐撞性和一些结构工程技术讨论。此外，新版本还新增了航天器和发动机应用的章节。图 4 第3、5、2、6卷将顺序再版（图片来源：CMH-17）第5卷B修订版计划于2026年初发布，将重点关注陶瓷基复合材料（CMC）。B修订版包含CMH-17发布的首个关于氧化物纤维增强氧化物基体（也称为Ox/Ox复合材料或OCMC）的陶瓷基复合材料数据集。该修订版还将包含纤维材料性能测试、设计考量、CMC蠕变测试以及基于特定环境屏障涂层（EBC）的新内容。尽管业内正在进行大量碳/碳CMC和碳化硅CMC的测试，但其中大部分数据尚未公开。如果有此类数据可以公开获取，CMH-17也鼓励相关企业与之联系。第二卷修订版J计划于2026年夏季发布，将包含新的数据集和更新的定义。此次修订的重点是为聚合物基复合材料性能这一卷增加更多材料。这些数据大部分基于预浸料层压板，包括编织增强材料和单向增强材料，但这些材料可以采用手工铺层生产，也可以利用自动纤维铺放（AFP）或压制压实工艺生产。此外，还有一些关于由半预浸料（也称为有机片材，为片状而非卷状）制成的热塑性复合材料层压板的数据。最后将更新版本的是第6卷《夹层结构复合材料》，工作组将在其中审查由芯材制成的复合材料。关于这一类别应该具体归入哪一卷存在一些争议，但最终决定由夹层结构工作组负责审查相关数据。首批正在审查的数据集是Nomex蜂窝芯材，后续还将纳入金属六边形蜂窝芯、波纹芯以及泡沫芯的数据，以匹配第六卷中的相关信息。所有CMH-17卷的数据必须符合数据完整性要求才能被考虑。CMH-17秘书处团队成员，来自NIAR的Teresa Vohsen表示，对于非金属蜂窝，工作组正在考虑纳入六边形芯材（hex core）和柔性芯材——柔性芯材的单元形状使蜂窝更容易形成复合曲线。第6卷的修订将是一次大规模的修改，还会添加有关结构设计的信息，因此其篇幅可能相较之前的版本实现翻倍。四、获取知识，推进复合材料应用CMH-17手册的修订证明，行业正在经历快速的发展和大量的变化，手册的出版节奏也可能加快。2025年即将有两卷要出版，2026年有两卷待出版，2027年至少会有一卷出版。CMH-17手册的更新意味着航空航天领域一个非常重要的空白正在被填补。复合材料领域大量工程师退休或即将离开工作岗位，这意味着随着他们的离开后，很多知识将逐渐被遗忘甚至造成重大缺失。CMH-17将有助于捕捉这些知识，并积累下来。作为年轻的工程师，利用CMH-17手册能够帮助自身提出更有见地的问题。随着知识转化需求的不断增长，人们需要了解CMH-17手册如何帮助企业及其工程师更好的开展研发工作。全行业从业者都有机会了解这些历经二三十年发展而来的最佳实践经验。同时，工作组也在不断更新内容，并将其发展成为支持未来航空行业发展的最新学习资料。（中国航空工业发展研究中心 陈济桁）*************陈济桁先生此前已为《空天防务观察》提供14篇专栏文章，如下所列：第1篇，日本东丽公司推出新一代碳纤维预浸料产品，拉伸强度和抗冲击性能又提升30%，2017年6月24日；
第2篇，复合材料助力贝尔V-280“英勇”倾转旋翼机发展，2017年9月22日；
第3篇，日本东丽实施并购强化碳纤维复合材料竞争优势，2018年8月 27日；
第4篇，日本帝人公司开发新型耐热抗冲击预浸料，2019年4月1日；
第5篇，美国能源部“利用高性能计算促进能源创新”战略计划解析，2019 年 5 月 17 日；
第6篇，稀土回收再利用！英国推出稀土金属回收试点项目，2019年9月17日；
第7篇，美空军实验室科学家发现独特的可拉伸导体，2019年10月30日；
第8篇，“群英荟萃，意欲何为？”美国半导体联盟正式组建，2021年6月5日；
第9篇，让长板更长？日本政府提出强化材料创新力战略，2021年8月30日；
第10篇，防弹“锁子甲”？蝙蝠侠披风？新一代织物材料有望实现智能硬度调节，2021年12月29日；
第11篇美国联邦政府计划执行多项战略振兴美国制造业并确保关键供应链安全，2022年5月6日；
第12篇，碳／碳复合材料在美国高超声速装备中应用面临挑战，2023年7月4日；
第13篇，先进材料技术，高端航空装备！东丽T1100碳纤维支撑美陆军“未来远程攻击机”关键零部件研制，2024年8月19日；
第14篇，欧盟委员会发布石墨烯旗舰计划十年评估报告，2024年11月4日。
有兴趣的读者，可点击上列文章（链接），阅读原文。（中国航空工业发展研究中心 陈济桁）主编：张洋
制作：顾鹏程
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