C919“皮膚”揭秘：解讀國產(chǎn)大飛機材料選擇

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可以說，C919是目前采用先進金屬材料最多的一種機型，所采用的全部是世界上最好的鋁合金?！?1月2日，得知C919正式下線，曾兩度擔任高性能鋁合金材料國家973項目首席科學家的中南大學材料科學與工程學院教授張新明告訴科技日報記者。

　　“一代材料，一代飛機?！睆埿旅鹘淌诘闹恚瑖?73項目“航空高性能鋁合金材料的基礎研究”重要成員、同為中南大學材料學院教授的鄧運來進一步解釋，“作為我國首次自主生產(chǎn)的大型客機，材料的選擇直接決定了其很多特點。”

　　據(jù)新華社報道，這次C919的“機殼”全部由我國自主設計、制造。

　　“機殼在專業(yè)上叫做機體，其中鋁合金材料約占材料總重量的70%。”鄧運來介紹，“為了減輕自重、降低油耗，飛機的重量會精確到克，C919實現(xiàn)比B737、A320等同類機型輕5%—10%的戰(zhàn)略目標，主要得益于鋁合金中鋰元素的加入。鋰元素雖然只占鋁合金重量的2%左右，但在同等承載的條件下，卻可以比常規(guī)鋁合金減輕重量5%以上?！?br />
　　在傳統(tǒng)上，很多國外的大飛機機型大量采用了常規(guī)的高性能鋁合金材料，比如7X49、7055、7085、2X24等?！斑@種材料同樣符合航空機體材料高強度、高韌性、抗疲勞、耐損傷、耐腐蝕等特點，但是自重就會比C919要重一些?！编囘\來說。

　　公開的報道顯示，復合材料的使用量約占C919飛機結(jié)構(gòu)重量的12%，“復合材料”究竟是什么？

　　“飛機上使用的復合材料主要是碳纖維增強樹脂基復合材料，它們具有高耐腐蝕、質(zhì)量輕等特點，在這些性能上的確要超過一般的金屬材料?！编囘\來說。

　　但是，天下沒有白吃的午餐。

　　鄧運來笑著說：“通常，復合材料的價格大約是常規(guī)鋁合金材料的幾十倍，即便是我們看起來已經(jīng)很金貴的鋁鋰合金材料，其價格也比復合材料低得多。所以，我們的C919僅為波音737價格的1/2左右。”

　　“鋁合金材料既要高強度，又要高韌性，還要抗疲勞、耐損傷、耐腐蝕，這是一個非常復雜的矛盾統(tǒng)一，”張新明說，目前，國內(nèi)圍繞大飛機金屬材料的研究已經(jīng)獲得了大約200多項專利，其中一半左右歸中南大學所有?！氨热鐝姸群晚g性、耐腐蝕常常是矛盾的，我們要同時達到，并且讓它們保持穩(wěn)定，就要不斷研究，這就是金屬材料的魅力所在。”

　　針對很多關(guān)于大飛機材料“自主性”的非議，張新明說：“大飛機，尤其是民用大飛機運載特點決定其對材料的性能要求非常高，并且要非常穩(wěn)定，在這方面有一整套非常嚴苛的標準來保證。這些年來國家非常重視大飛機的研究，在金屬材料領(lǐng)域獲得了很多重要進展，但是畢竟我們真正大規(guī)模的由國家來組織針對大飛機鋁合金材料基礎研究還只有十年的時間，同國外一些發(fā)展早的國家相比，在基礎、工程化研究和工業(yè)化批產(chǎn)技術(shù)積累上面還有不小的差距，需要加大鋁合金材料的基礎與應用研究。