国产C919交付机首飞成功，先进复合材料为其保驾护航！

中国粉体网讯  14日6时52分，编号为B-001J的C919大飞机从上海浦东机场第4跑道起飞，于9时54分安全降落，标志着中国商飞公司即将交付首家用户的首架C919大飞机首次飞行试验圆满完成。

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根据介绍，由于大规模采用先进材料，C919整体减重7%左右。对于国产客机的研制，关键之一就是要提高先进材料的应用水平，而复合材料用量是判断民用客机先进性的重要标志。如在C919中央翼、机翼、机身等主承力部段上使用了经ARJ21飞机成功验证的铝合金等成熟材料，在雷达罩和襟缝翼上使用了玻璃纤维复合材料，特别是在尾翼盒段和后机身前段上使用了国外先进的第三代中模高强碳纤维复合材料，在机身蒙皮和长桁结构中使用了第三代铝锂合金等。

在发动机方面，C919的发动机为LEAP-X1C发动机。它采用了18片赛峰公司研制的碳纤维复合材料风扇叶片以及美国通用电气公司研制的陶瓷基复合材料涡轮部件。

陶瓷基复合材料（CMC）由于具备低密度、耐高温、抗氧化等特性，成为航空发动机用高温材料的热点。发动机的高温部件主要包括燃烧室、高/低压涡轮及喷管等，其中高/低压涡轮部件主要包含导向器叶片、转子叶片及涡轮外环。在应用陶瓷基复合材料之前，这些部件主要采用高温合金。目前，高温合金的耐温极限维持在1100℃附近，而陶瓷基复合材料的应用将发动机部件的耐温能力提升至1200-1350℃，并且陶瓷基复合材料构件质量通常为镍基高温合金构件质量的1/4-1/3，不仅可以通过提高构件的工作温度提高燃油经济性，还可以通过减轻质量实现燃油经济性的提高。

发展大型客机项目，是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》确定的16项重大科技专项之一。材料对商用飞机取得市场成功极其重要。首先，先进材料的应用是航空技术发展和进步的最重要推动力之一。成本方面，材料是飞机制造的物质基础，一定程度上决定了飞机机体结构的制造成本。供应链方面，材料是商用飞机“供应链保障”上的一个重要环节。

“一代飞机、一代材料”。民用飞机的材料发展经历了五次跨时代的发展。由于工业水平有限，以莱特兄弟为代表的第一代飞机采用木制的梁条、翼肋、机翼包裹帆布，利用钢索固定维持机身的刚度，例如第一次世界大战的绝大部分飞机。随着工业发展及结构设计方法认知，结构设计仅以材料静强度试验为准则，第二代飞机采用铝合金、钢材等作为主结构。为了减轻机体重量并提升飞机性能，第三代飞机机体结构除了铝合金、钢材等材料外，新增了钛合金；而第四代飞机机体主结构采用了轻质铝合金、钛合金作为主承力材料，非主承力结构上选取少量的复合材料；第五代飞机采用了更为先进的复合材料。随着飞机材料要求越来越高，机身主结构材料向安全可靠、轻量化、强韧化、经济环保方向发展，同时材料的更新换代也驱动了航空飞行器在飞行速度、可靠性、低成本、高效率和设计空间最大化等方面的转型升级，是航空业发展和进步的基础。

参考来源：

[1]杨金华等.航空发动机用陶瓷基复合材料研究进展

[2]吴光辉.大飞机引领先进材料发展

[3]杨溢.民用航空发动机市场发展道路展望

[4]人民网、洛阳日报

（中国粉体网编辑整理/山川）

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