大飛機批量制造將促進民機鋁材需求快速增長

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“AdvancedRegionalJetFor21stCentury”（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%。