大飛機批量制造將促進民機鋁材需求快速增長
專欄:行業資訊
發布日期:2015-11-27
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作者:佚名
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通常,我們把擁有完全自主知識產權的新支線民航客機ARJ21-700與C919干線客機稱為國產“大飛機”。ARJ21-700于2007年12月21日在上海飛機制造廠下線,命名“翔鳳”,其基本型為單通道機艙,每排5座,一側為3排座,另一則兩排座,其舒適程度比一般支線飛機的高很多,因為座位比B737飛機的寬12.7mm,是當今支線飛機中客艙最寬敞的之一。2008年11月28日首..........

       通常,我們把擁有完全自主知識產權的新支線民航客機ARJ21-700與C919干線客機稱為國產“大飛機”。ARJ21-700于2007年12月21日在上海飛機制造廠下線,命名“翔鳳”,其基本型為單通道機艙,每排5座,一側為3排座,另一則兩排座,其舒適程度比一般支線飛機的高很多,因為座位比B737飛機的寬12.7mm,是當今支線飛機中客艙最寬敞的之一。2008年11月28日首飛成功,它的英文名稱“Advanced Regional Jet For 21st Century”(先進的21世紀噴氣支線客機),承載著中國民用客機制造業的希望,從英文的字面意思可以看出,它寄托著國內民用客機制造者的歷史使命,是中國夢這顆參天大樹上的一葉。支線客機是指100座以下的小型客機。而更嚴格地說,只有C919才算得上大飛機,同時它還是大飛機家族中的小兄弟。

  中國C919大飛機的命名更是寓意深刻,“C”是China(中國)的首個字母,也是中國商用飛機有限責任公司英文縮寫COMAC的頭一個字母,同時還寓意該公司欲與歐洲Airbus(空中客車公司)、美國波音飛機公司(Boeing)在國際大型客機市場上試比高,形成ABC三足鼎立之勢。第一個“9”寓意天長地久,“19”代表中國首款大型客機最大載客量為190座,以后的型號可能命名為“C929”,其中“29”代表這一機型的最大載客量為290座。2014年年底ARJ21-700通過中國民航局適航審定,航空公司投入支線航線商業運營。

  中國自主研制的C919大型客機2015年11月2日在上海中國商飛公司下線,2008年開始研制,歷時7年,計劃2016年首飛。它的主要技術參數:基本型混合級布局158座,總長38.9m,高11.95m,翼展35.8m,標準航程4075km,可從北京直飛新加坡,勝任國內所有城市往返。與波音B737飛機相比,具有更安全、更輕巧、更大功率、更快、更舒適的優點。

  C919的機頭、前機身、中央翼、中后機身等九大部段都由中航工業集團等國內航空工業企業制造。飛行控制系統、機輪剎車系統、輔力動力裝置和導航系統等由霍尼韋爾公司提供。

  大飛機發動機由美國通用電氣公司(GE)和法國賽峰集團合作研制,比現役空客A320及波音B737飛機的發動機都要大,更有勁,而油耗卻比它們的大大降低,使用成本比它們約低10%,碳排放量降低50%。

  C919采用中國自主研發的超臨界機翼,提速省油,其聲阻比、導航特性、失速特性等幾項重要指標均優于國外同類機型的,速度也比它們的快。大飛機客艙增設了減震系統,可以緩沖顛簸,客艙內壁設有單獨通風口,能更好地調解機艙內的氣壓變化;艙內的中間位置坐椅比國際航空標準椅寬12.7mm(0.5英寸),因而乘客感覺更舒適。

  鋁材在大飛機上的應用

  1. ARJ21-700支線客機的選材

  ARJ21飛機的選材以鋁合金為主,鋁制零部件的質量占飛機凈質量的75%,結構鋼和不銹鋼的占10%,復合材料的占8%,鈦合金的占2%,其他材料的占5%。ARJ21飛機用的鋁合金大體上波音與B777飛機的相同,選用綜合性能優秀的第四代高強耐損傷鋁合金制造主體結構件;機翼下壁板選用高損傷容限型的2524-T3鋁合金板與2324-T39合金板;上翼上壁板用的是7150-T7751、7055-T7751合金預拉伸厚板,它們有高的強度和抗蝕性;機翼梁、機身桁條、機身框架、隔框、機翼上桁條、翼肋和翼梁等是用7150合金擠壓材等制造的;7075、7050、2024等合金材料也有所應用,但用量不多。

  96%以上的鋁合金零部件都是用熱處理可強化的2xxx及7xxx系合金制造的,僅有個別零件是用5052合金制造的。鋁-鋰合金在ARJ21-700飛機制造中沒有獲得應用。

  2. C919大客機的選材

  在選用鋁材上,既選用了大量的傳統鋁合金,如7075-T62、7075-T73、7050-T7451、7050-T73511、7050-T77511、7050-T7351、7050-T7452、7150-T77511、7075-T6、7055-T7751、7055-T76511、7085-T7651、7085-T7452,2024-T42、2524-T3、2024-T3511、2054HDT-T351、2026-T3511等;還選用了一定數量的第三代鋁-鋰合金:2198-T8、Al-Li-S4-T8、2096-T8511、2099-T83等,但是7xxx系合金用得最多。

  C919的前機身、中機身、中后機身、機頭與機翼的結構件則幾乎全是用鋁材制造的,而發動機吊掛、垂尾、平尾、后機身前段、后壓力框、后機身后段、中央翼等則是用復合材料或鈦合金鍛件制造的。用鋁合金制造的C919零部件(見表1)。

  除上述部段的主要零部件是用當今的高性能的傳統2xxx系與7xxx系合金制造的,一些重要的結構是用第三代鋁-鋰合金制造的外,一些次要的零部件與功能零件則是用其他鋁合金制造的,如空調系統、油路管道、行李架、食品架、衛生間設施等等。因此,C919的鋁制工作總質量占飛機總凈質量的65%。

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