我們的大飛機夢——C929復材使用量達到50%

2020-12-05 航空航天君

根據航天海鷹特種材料公司董事長兼總經理高志強的介紹及參研院所和所接觸到的消息看,C929的複合材料使用會達到50%,從大飛機研製的「跟跑」階段跨越到「並跑」階段。

我們知道波音787夢想客機復材使用率首次達到50%,開創了復材在大飛機材料的「第四階段」。近幾年空客A380XBW將復材使用率提高至50%以上,部分受力結構件替換為復材,成為當下使用復材覆蓋率最大的客機。

復材現在已經成為衡量一個國家航空航天發展水平的標誌。飛機減重是一個永恆的主題,複合材料的使用是重要環節之一。使用高比強度、比剛度的復材可以最大程度的減重。在飛機生產製造中使用復材的多少也成為各國「秀肌肉」的表現形式。C929復材使用率達到50%,也標誌著我們大飛機研製技術的又一次飛躍。

從材料科學角度來看,我們國家的先進航空材料研究起步晚,這就必然造成和國外航空材料有著「錯代」,而目前中國的複合材料總體上處於第二代水平,國外大約在第三代水平,目前,中國正在突破第三代的關鍵應用技術,還需要5到8年的努力,才能與國外處於相當水平。在張立同院士與李賀軍院士領銜下,我國陶瓷基復材和碳碳復材領域已經走到世界前列。

俄羅斯的材料科學發展有著長期的積澱,在傳統的金屬航空材料加工處於世界前列,隨著近些年俄航空工業逐步開放與復甦,俄羅斯的複合材料技術也得到了迅猛發展。例如支線客機MS21復材使用量接近40%,同時代的純國產ARJ-21支線客機則採用全金屬機身。雙相/多相鈦合金被看作為新一代的航空材料,密度任然較大,只適合在關鍵結構件和發動機部分使用。在飛機的框架中的使用量會降低,在發動機中使用量會有大的提升。之所以與俄羅斯合作,主要還是因為我們的發動機技術還不完全成熟,大飛機設計還缺乏經驗。

就目前商飛集團信息來看,C929復材使用率會達到與波音787、A380WXB相當的水平。具體的是機身筒件完全採用複合材料,機身壁板採用拼焊復材,機尾水平舵、中央翼板、襟翼採用復材,蒙皮使用鋁合金,龍骨與桁條可能採用增材製造的結構材料。

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