说起中国人自己制造的大型民用客机C919,不得不提3个百分比——10%、60%和100%。这是大飞机的“国产化率”。

C919项目启动之初,考虑到中国人继国产运十飞机之后再也没有碰过“大飞机”,中国商用飞机有限责任公司内部保守估计,C919的国产化率大于10%即可;交付下线后,这架一出生就能与波音、空客两大名牌客机相媲美的中国大飞机,实现了近60%的国产化率,并拿到570架的订单。
而C919最终要实现100%国产化。据悉,C919飞机在制造时针对一些暂时未能实现国产的部分,选择了两条路——一是国外原厂,国内合资;二是原装进口,到一定程度实现部分国产,最终实现全部国产。
“最终实现全部国产化”是中国商飞购买原装进口产品时设置的“门槛”,也就是说,一旦某项产品被中国商飞采购,那么它最终都会逐步国产化。这是产品生产厂商与中国商飞之间的基本约定。
买不到的“疯狂”材料
在C919身上,先进材料首次得到了大规模应用。
在它的“皮肤”上,第三代铝锂合金材料、先进复合材料的用量分别达8.8%和12%,而此前在ARJ客机上的应用量仅有1%。ARJ的新材料,用于非承力结构,而C919使用在机身后段以及平尾等承力部位。对标波音737和空客A320两种型号的“竞争对手”,C919上先进复合材料的使用量也更多。
因此,C919被认为“在我国材料领域具有里程碑式的意义”。公开资料显示,新材料使体型较大的C919减重7%以上。
中国商飞公司上海飞机设计研究院标准材料设计研究部副部长袁宇慧告诉记者,飞机上使用的复合材料主要是指碳纤维增强树脂基复合材料,具有质量轻、耐腐蚀的特点,不仅能降低飞机的自重、增加载客量,而且还能减少后期维护的费用。
用材料科学专家、中南大学材料学院教授邓运来的话来说,飞机的“皮肤”就是一代飞机的标志,“一代飞机,一代材料”。材料越轻、耐久性越佳,飞机的性能也就能随之上一个台阶。
而我国材料科学在世界上还处于较为弱势的地位,30多年前研制的运10民用机采用的就是“全金属质地”。C919目前使用的复合材料全都来自国外供应商,但在没有基本材料标准的情况下,即便向老外购买,都是一件极其困难的事。
袁宇慧要做的,就是根据飞机性能需求,制订出C919每一个部位材料的选用标准。她告诉记者,世界上每一家飞机生产厂商生产的每一种型号飞机,都有一套专属的材料标准。这些材料标准,就像可口可乐的神秘配方一样,具有自主知识产权——买不到。
袁宇慧和团队花了4年时间才把C919材料的标准文字、内容部分基本确定,但具体到每个部位每种材料的纤维量、拉伸长度、树脂含量、物理性能、化学性能、力学性能等数据,还要重新做实验,再用统计学算法得出合理值。这个合理值,既要保证符合C919的设计需求,也要具备生产的可能性,还要最终得到适航当局的认可。
这些年来,标准材料团队几乎每天都在设计、制造的一线调研。实操工程师会告诉他们,需要哪一种性能的材料,软一点、拉伸度强一些、质量轻一些……工程师们口中的“一点、一些”,到了材料师那里,就必须量化为具体参数。
这些参数,每一次都是由材料师通过实验室比对、实操测量等繁琐又枯燥的方式获得。
值得一提的是,凭借丰富的材料领域经验,袁宇慧团队目前已在指导中航工业下属的辅助材料生产企业和江苏一家民营企业进行材料优化和革新,“过去我们只会告诉他们要什么,做不出来就算了;现在我们可以帮助他们分析,问题可能出在哪个环节,可以如何改进。”
C929、C939梦想飞机已在研发
中国人的大飞机梦,绝不会止步于C919,C929、C939等梦想机型也正在紧锣密鼓地研发中。
张弛是中国商飞北京民用飞机技术研究中心未来产品与技术研究团队的副组长。他和他的团队,负责C919的“未来机型”。他们给自己起了一个特别的名字“梦幻工作室”,负责“灵雀”项目。
“灵雀”项目,说通俗些,就是设计研发缩小版的大飞机。这种“灵雀”飞机更具未来感,无人驾驶,体积极小。这样一架飞机的成本还不到C919的百分之一,却承载着中国大飞机梦的未来。
据了解,在ARJ21客机试飞取证、航线示范运营,以及C919大型客机设计研发、总装制造、首飞准备工作中,商飞青年发挥了极大作用——10支青年创新创业团队,共有超过230名成员,平均年龄不到30岁,却承担了C919大型客机控制律攻关等37项民机关键技术的攻关任务。
资料来源:中国青年报
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