揭秘C919：先进复合材料如何助力国产大飞机翱翔蓝天

揭秘C919：先进复合材料如何助力国产大飞机翱翔蓝天

引用

人民网

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来源

1.

http://finance.people.com.cn/n1/2023/0530/c1004-40002019.html

2.

http://www.shanghaiaee.com/cn/content/?392.html

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https://www.aibangfrp.com/a/10156

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https://www.chinaerospace.com/article/4233

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https://www.gov.cn/xinwen/2017-05/07/content_5191515.htm

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http://www.news.cn/nzzt/C919/

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https://www.chinaerospace.com/article/1764

2023年5月28日，中国东方航空使用中国商飞首架交付的C919大型客机执飞MU9191航班，从上海虹桥机场起飞，成功降落在北京首都机场，C919国产大型客机圆满完成了首次商业飞行。这是中国民航史上极为重要的“第一次”，标志着中国在民用航空领域实现重大突破。

在C919的“骨骼”中，最引人注目的是T800级碳纤维复合材料。这是国内首次在民用飞机上使用这种高级材料。相比传统的T300级碳纤维，T800级材料强度和模量提高了50%左右，韧性更强，抗冲击性更好。

这种材料被应用于C919的关键承力部位，如后机身和水平尾翼、垂直尾翼等。这些部位对材料的强度和韧性要求极高，T800级碳纤维复合材料的使用，不仅减轻了飞机重量，还提高了整体结构的安全性。

与碳纤维复合材料相比，玻璃纤维复合材料虽然力学性能稍低，但因其介电常数较低，不会影响雷达工作，因此被用于C919的雷达罩。此外，一些受力较小的部件，如翼身整流罩，也采用了玻璃纤维复合材料。

这种材料选择体现了设计者的巧思：在保证功能性的前提下，通过材料的差异化应用，实现整体性能的最优化。

芳纶蜂窝材料是C919上的另一大亮点。这种材料模仿蜜蜂的蜂巢设计，具有稳定、轻质的结构和很高的比强度。它不仅剪切强度高于泡沫芯材，而且比金属蜂窝更耐腐蚀。

值得一提的是，C919使用的芳纶蜂窝材料实现了国产化突破。超美斯新材料股份有限公司作为主要课题承担单位，通过“十三五”国家重点研发计划，成功攻克了芳纶蜂窝纸制造的关键技术，打破了国外技术垄断。目前，该公司已成为除美国杜邦公司外全球范围内唯一能为大型客机提供芳纶蜂窝纸的高新技术企业。

得益于这些先进复合材料的应用，C919整体减重达到了7%左右。这个数字看似不大，但考虑到现代商用客机每减重一磅就能获得800万美元经济效益，7%的减重意味着巨大的经济收益。

与波音737和空客A320相比，C919在复合材料、钛合金材料的应用比例显著提升。具体来说，C919的复合材料用量占全机结构重量的12%，而波音737和空客A320的这一比例分别为1%和5.5%。钛合金用量更是达到9.3%，远超波音737的4%和空客A320的4.5%。

这些数据充分说明，C919在材料应用上已经达到了国际领先水平。这不仅体现了中国航空工业的技术进步，更为未来的发展奠定了坚实基础。

C919的成功首飞，是中国航空工业的一个重要里程碑。而这些先进复合材料的应用，正是其技术实力的集中体现。从T800级碳纤维到国产芳纶蜂窝材料，每一项技术突破都凝聚着中国科研人员的智慧和汗水。随着C919的商业运营和大规模量产，这些新材料将在实践中得到进一步验证和完善，为中国航空工业的未来发展注入新的动力。