- 新型復(fù)合材料為國產(chǎn)大飛機(jī)“瘦身”
- 發(fā)布日期：2023-05-30
5月28日，國產(chǎn)大飛機(jī)C919圓滿完成載客首飛，開啟市場化運(yùn)營、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新征程。C919的技術(shù)亮點(diǎn)之一就是飛機(jī)的重量減輕。C919首架機(jī)采用的先進(jìn)材料使飛機(jī)整體減重7%左右，為大飛機(jī)的“減肥”作出了重要貢獻(xiàn)。作為我國首次按照國際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴氣式干線客機(jī)，“大國重器”C919應(yīng)用了多種先進(jìn)的化工復(fù)合材料。
后機(jī)身和平垂尾：T800級碳纖維復(fù)材
C919是國內(nèi)首個(gè)使用T800級碳纖維復(fù)合材料的民機(jī)型號。中復(fù)神鷹、光威復(fù)材等公司已經(jīng)具備小批量生產(chǎn)相關(guān)類型產(chǎn)品的能力。
T800級碳纖維復(fù)合材料由增韌環(huán)氧樹脂基體、增強(qiáng)纖維T800碳纖維制備而成，拉伸強(qiáng)度和拉伸模量較T300提高50%左右，也是目前國際上民機(jī)主承力結(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛的復(fù)合材料。C919上受力較大的部件，如后機(jī)身和平垂尾等都使用了T800級碳纖維復(fù)合材料，機(jī)體結(jié)構(gòu)向整體化、輕量化發(fā)展，達(dá)到國際同類飛機(jī)先進(jìn)水平。
此外，C919的雷達(dá)罩和襟翼均使用了玻璃纖維復(fù)合材料，在滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，降低了制造成本。
客機(jī)艙門和客貨艙地板：芳綸蜂窩材料
C919艙門和客貨艙地板使用了芳綸蜂窩材料。芳綸蜂窩是一種模仿蜂巢結(jié)構(gòu)、經(jīng)由酚醛樹脂浸漬的芳綸纖維紙制成的非金屬復(fù)合材料，具有重量輕、強(qiáng)度高、抗沖擊、耐腐蝕、隔音隔熱的特點(diǎn)，便于大面積整體成型。這種材料的強(qiáng)度比傳統(tǒng)鋁蜂窩材料高出30%~60%，而重量卻較傳統(tǒng)材料輕25%~30%，被譽(yù)為飛機(jī)的“瘦身專家”。C919機(jī)艙內(nèi)部的椅罩、門簾采用了國產(chǎn)高性能纖維芳砜綸材料。芳砜綸由聚砜酰胺組成，具有優(yōu)良的電絕緣性和耐熱性，不但可以制作多種耐高溫濾材和高溫高壓電器中的絕緣材料，而且還可加工成運(yùn)輸工具中的高級阻燃織物等。
巨化集團(tuán)作為C919制造供應(yīng)商之一，所提供的航空氟塑料制品也成功應(yīng)用到大飛機(jī)上，為C919“研發(fā)、制造、取證、投運(yùn)”的全面貫通提供了強(qiáng)有力的新材料保障。據(jù)了解，巨化集團(tuán)為C919提供八大類產(chǎn)品，每架C919大飛機(jī)使用航空氟塑料制品萬余個(gè)。
隔音隔熱系統(tǒng)：玻璃纖維隔音隔熱氈
C919艙體隔音隔熱系統(tǒng)中的玻璃纖維隔音隔熱氈是一種輕質(zhì)、柔性材料，通常稱作“飛機(jī)棉”，專為節(jié)省空間和重量而設(shè)計(jì)，隔音、隔熱和排水效果顯著。C919“飛機(jī)棉”由重慶再升科技股份有限公司自主研發(fā)而成。該公司將直徑2微米左右的玻璃纖維與相關(guān)輔料精準(zhǔn)搭配，用高科技手段“織”成需要的材料形態(tài)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，保障了國產(chǎn)大飛機(jī)“飛機(jī)棉”的自主供應(yīng)。
發(fā)動機(jī)：碳纖維復(fù)材及陶瓷基復(fù)材
航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的核心。目前C919的發(fā)動機(jī)一共有兩種適配型號，分別是來自賽峰公司的LEAP-X1C發(fā)動機(jī)以及國產(chǎn)自研的CJ-1000系列發(fā)動機(jī)。此次C919的發(fā)動機(jī)為LEAP-X1C發(fā)動機(jī)，采用了由賽峰公司研制的碳纖維復(fù)合材料風(fēng)扇葉片以及美國通用電氣公司研制的陶瓷基復(fù)合材料渦輪部件。新材料的應(yīng)用可以降低航空發(fā)動機(jī)的重量，提高飛機(jī)的燃油效率和運(yùn)載能力。據(jù)了解，由江蘇新?lián)P新材料股份有限公司參與研制的復(fù)合材料風(fēng)扇葉片已經(jīng)進(jìn)入試制件生產(chǎn)階段。該國產(chǎn)復(fù)合材料風(fēng)扇葉片將會用于C919的配套發(fā)動機(jī)上，有望使C919性能向前再邁進(jìn)一步。
輪胎：橡膠復(fù)合材料
飛機(jī)輪胎所使用的材料與汽車輪胎基本相同，主要區(qū)別是飛機(jī)輪胎采用了更高強(qiáng)度的橡膠復(fù)合材料。此次C919使用的就是來自米其林的Air X子午線輪胎。目前，寧夏神舟輪胎有限公司C919大飛機(jī)子午線輪胎研制已取得階段性成果。該公司C919主輪胎于2020年11月在陜西興平航空輪胎機(jī)輪剎車試驗(yàn)中心通過動力模擬試驗(yàn)，2022年10月通過過速著陸試驗(yàn)，2022年11月通過過載飛行循環(huán)試驗(yàn);C919前輪胎于2022年10月通過動力模擬試驗(yàn)，2022年11月通過過速著陸及過載飛行循環(huán)試驗(yàn)。該公司具備了裝機(jī)試飛條件，是國內(nèi)唯一一家C919飛機(jī)主前輪全部試驗(yàn)通過的企業(yè)。
