明年就能坐上的中国大飞机 上面的国产材料还挺先进

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  差评君这几天也被飞机吸睛了,不过我看的不是军机,而是国产大飞机。

  

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  前几天大家应该也看到了 C919 完成取证试飞的消息。

  稍微解释一下,“ 取证 ” 和 “ 试飞 ” 是两个事儿, 这次是完成了全部试飞任务,马上要获取型号合格证( TC ),这一步是为了证明飞机的安全性设计符合中国民航 CCAR25 部的要求。

  

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  后面还有生产合格证( PC )和航空器适航证( AC )等着拿,三证到手飞机就可以交给航司。

  这回官宣一波就是告诉大家,拿证基本就是时间问题,咱们的大飞机预计今年就能交付。

  C919 的首家客户东航在收到飞机后还要评审,看能不能达到商业飞行的条件,这个时间应该会在一年内完成。

  也就是说最快的话, 我们明年就能坐上 C919 了。

  关于这架大飞机,先问大伙儿一个问题,第一台 C919 是什么时候下线的?

  差评君记得很清楚是 2015 年,之所以这么清楚是因为那会儿政治考试要考这个。。。

  

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  但实际上,大飞机项目早在 07 年就正式立项了,那会儿考虑到国内航空制造基础薄弱,当时定下的国产化率目标是能到 10% 就行。

  其实都不能说基础薄弱,是压根没有基础。

  因为连飞机上最基础的铆钉都是 2013 年才通过适航认证可以使用的。( 密恐警告! )

  

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  接着到了 17 年首飞的时候,国产化率大约是 30%;而 现在 C919 上已经做到了 60% 的国产化率。

  这个 60% 是从飞机核心系统的成本构成来的。

  C919 上几大核心系统的成本占比是结构系统 36%、发动机系统 22%、航电系统 17%、机电系统 13%,还有 12% 是其他一些小系统。

  现在的大飞机里头,发动机还是依赖进口,航电系统、机电系统主要以合资为主, 成本占比最高的结构系统就基本是国产了。

  

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  把机身结构拆成几块看看背后供应商的名字,确认过眼神,都是自家人。

  

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  而且咱们都知道,结构和材料密不可分,C919 同时也大规模使用了 国产化程度很高的先进材料。

  像飞机上最常见的铝合金材料,在 C919 上的国产化率达到 90% 以上。

  大伙儿肯定也在手机、汽车或者别的一些产品介绍上听过航空级铝材的说法,比如蔚来就说他们家车用的是航空级 7 系铝。

  

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  这个 7 系铝嘛。。。当然不是指宝马同款铝合金。 ( 虽然宝马 7 系可能也用了 )

  

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  X 系铝实际上是铝合金的一个分类标准,铝合金分为 1-8 系,区别就是铝含量和合金元素的不同。

  

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  7 系铝是指主要添加锌的铝合金,也是 C919 上使用最多的材料,占到了全部结构材料的 65%,主要由中国铝业提供。

  C919 上不光用了 7 系铝,还用上了更先进的铝合金—— 第三代 铝锂合金。

  这铝锂合金有啥好的嘞,一般来说降低合金质量最简单的方法就是添加轻原子量元素,就是元素周期表更靠前的元素。

  而锂是最轻的金属元素, 使用铝锂合金就能获得很大的减重优势。

  在 C919 中,铝锂合金的占比达到 8.8%,这个数据也打败了它的竞品波音 737 和空客 320。

  

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  不过,C919 用的铝锂合金还是进口的,国内企业虽然可以生产,但产能小无法满足大飞机的需求, 国产替代还需要一些时间。

  除了铝合金,钛合金也是 C919 上大面积使用的先进材料,而且国产化率更高,主要由宝钛集团和宝钢股份两家供应商提供。

  

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  玩过改装车的差友们对钛合金肯定不陌生,凭借高强度、低重量的优势,车上连杆、弹簧、排气、螺钉这些经常会换成钛合金改件。

  

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  差评君有个朋友喜欢玩自行车,就给他的车换了一套钛合金螺丝。

  

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  飞机上的螺栓也是用钛合金,还有骨架、起落架、舱门上都大量使用钛合金。

  

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  一般更先进的机型上含钛量都会更高。

  

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  C919 上钛合金的用量有 9.3%,而波音 737 和空客 A320 的分别为 4%、4.5%。(不小心又赢了 )

  

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  在 C919 还有一种重要的材料是复合材料,它也离不开国产的支持。

  复合材料的意思嘛,就是指用一种材料作基体,加上其他的材料增强复合,来达到 取长补短的效果。

  咱们在看下图可以发现,新机型复合材料的用量明显增多。

  

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  C919 的复合材料用量大概在 12%,包括后机身、尾翼多个部位。

  

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  这里头有一种叫做 T800 的碳纤维复合材料,之前咱们只在军用飞机上使用过,这次 C919 成为首个使用这种高强材料的民用飞机。

  T 后面的型号大小代表了拉伸强度, 数值越大,拉伸强度越强。

  像 T300 用在机身后段这样的次承力结构上,而拉伸强度更大的 T700、T800 就会用在大翅膀这种主承力结构上。

  目前呢,T300、T700 咱们有生产能力,T800 虽然还是用进口,但有国内供应商披露已经具备批量化生产能力, 正在沟通替换。

  

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  其实 大飞机的国产化替代一直是一个渐进的过程。

  就拿国产化率达到 90% 以上的铝合金来说,在 C919 最初的原型机上,当时出于获取适航取证的需要,铝材全部都是进口的。从第二架飞机开始,国产铝材的用量才慢慢增加,直到现在基本实现国产。

  材料上是这样,其他地方也是如此。

  发动机是 C919 上最大的进口部件了,由美法合资的 CFM 公司生产。

  

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  在 2020 年中美贸易战打的正激烈时,就传出美国计划阻止向中国提供 C919 发动机的消息。

  

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  虽然后来特朗普表 态不会阻止发动机出口,但咱自己飞机的心脏可不能指望一直用国外的产品。

  所以国产的发动机 CJ-1000A 在加紧研制了,18 年宣布完成整机点火,现在进入到试制阶段。

  业内预计会在 2025-2030 年之间让 C919 换上两颗 “ 中国心 ”。

  

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  当然了, 这会是一个缓慢的过程,就像咱们的高铁,一开始也全不是自己的技术。

  先引入国外先进技术,再对成熟产品逆向仿制,吃透技术后再进行优化,直到完全自主掌握。

  

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  所以让 C919 再飞一会儿吧,一起期待民航里的 “ 复兴号 ” 早日上天。


标签: 飞机 大飞机 C919

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