揭秘C919中的金属新材料

一代材料，一代飞机。伴随着我国自主研制的第一架及第二架喷气式大型客机C919的成功试飞，国内掀起了一次又一次关于C919所使用的金属新材料的热议。

铝锂合金

在传统上，很多国外的大飞机大量采用了常规的高性能铝合金材料，这种材料虽然符合航空机体材料高强度、高韧性、抗疲劳、耐损伤、耐腐蚀等特点，但是密度会比较大一些。作为我国首架自主生产的大型客机，C919上所用的材料的选择直接决定了其自身的特点。比如强度和韧性、耐腐蚀性常常是矛盾的，要想同时达到，并让它们保持稳定，就要不断研究，这就是金属材料的魅力所在。目前，国内围绕大飞机金属材料的研究已经获得了200多项专利。

C919的“机壳”全部由我国自主设计、制造。“机壳”中的铝合金材料约占材料总重量的70%。为了减轻自重、降低油耗，飞机的重量会精确到克，而C919则实现了比波音737、空中客车A320等同类机型轻5%～10%的目标，这就得益于铝锂合金。锂元素虽然只占铝锂合金重量的2%左右，但是在同等承载条件下，铝锂合金比常规铝合金减轻重量5%以上。C919所采用的机翼，是中国人首次自主研制，也是世界民航领域目前流行的先进设计，它有一个非常酷的名字——“超临界机翼”。这种机翼采用的也是铝锂合金材料，它可以使飞机更加轻巧，在音速范围内实现尽可能快速的飞行。

未来，航空航天所用铝材将朝着高强、高韧、耐损伤、抗疲劳、低密度化、可焊接、较强热稳定性等方向发展，以满足航空材料的性能要求。在可期的将来，在我国大力推进航空铝材完全自主供应、从“制造大国”走向“制造强国”的征程中，新型铝合金材料更将大有可为。

钛合金复合材料

金属基复合材料，可分为铝基、镁基、铜基、钛基、高温合金基、金属间化合物基以及难熔金属基复合材料等。在国产大飞机的研制中，钛合金复合材料的大吨位锻制成型一直是制约飞机发展的技术瓶颈。另外，由于油耗的多少直接体现了飞机及其发动机服役寿命期的经济性和环保性优劣，因此大飞机的结构轻量化和与之相关的低油耗也是目前航空制造领域的竞争焦点之一。

由于钛合金的密度比钢小得多，而强度又和钢很接近，因而使用其可以大大减轻飞机及其发动机的质量。近年来，我国一些飞机机体结构中的钛合金用量在不断提高，商用客机ARJ21的钛合金用量为4.8%，而C919客机的用钛量已达到9.3%，与波音777的8%相比略高。

自豪与激动之后，我们也需要冷静下来思考。目前，C919的发动机并不是国产的，该如何去引进、消化、吸收、完善、创新自己，打造属于自己的发动机，从而真正具备与波音、空客竞争的实力，今后仍需要有一段路要走。尽管民用客机使用国际供应商的发动机是一种普遍的做法，但中国商用飞机有限责任公司明确表示，C919未来将由国产发动机驱动。