c919機(jī)身是什么材料(c919機(jī)身材料 企業(yè))

博主:adminadmin 2023-03-17 17:12:06 條評論
摘要:本篇文章給大家談?wù)刢919機(jī)身是什么材料,以及c919機(jī)身材料企業(yè)對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助。國...

本篇文章給大家談?wù)刢919機(jī)身是什么材料,以及c919機(jī)身材料 企業(yè)對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助。

c919機(jī)身是什么材料(c919機(jī)身材料 企業(yè))

國產(chǎn)大飛機(jī)C919即將取證交付,此飛機(jī)有什么特點(diǎn)?

國產(chǎn)大飛機(jī)C919即將取證交付,此飛機(jī)的特點(diǎn)如下。

一、國產(chǎn)大飛機(jī)C919即將取證交付

吳光輝,中國工程院院士,C919系列飛機(jī)的總設(shè)計(jì)師,在2022世界設(shè)計(jì)之都會議上表示,中國商用飛機(jī)公司已經(jīng)完成了所有C919的試飛工作。我們會在今年拿到民用航空的適航證,交給第一個(gè)客戶東方航空。

東航成為全球首家運(yùn)營C919大型客機(jī)的航空公司,首批引進(jìn)5架。

二、此飛機(jī)的特點(diǎn)

C919是一種中型、短途商用飛機(jī),它的實(shí)際長度是38米,翼展33米,高12米。標(biāo)準(zhǔn)航行距離4075公里,最高航行距離5555公里,經(jīng)濟(jì)壽命90,000個(gè)小時(shí)。

在材料方面,C919將采用先進(jìn)的復(fù)合材料、先進(jìn)的鋁、鋰合金等材料,復(fù)合材料的用量將達(dá)到20%,并通過對飛機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,從而降低飛機(jī)的重量。

同時(shí),C919還會使用國產(chǎn)鋁合金、鈦合金和鋼材等材料,以滿足C919的需求。由于采用了大量的復(fù)合材料,C919的外艙噪聲比國外同類機(jī)型低80分貝,而C919機(jī)艙內(nèi)噪音可望降到60分貝以下。

從排放角度看,C919是一款符合環(huán)保要求、綠色排放的先進(jìn)機(jī)型,其環(huán)保理念將使飛機(jī)的碳排放比同類機(jī)型減少50%以上。

C919機(jī)艙座位布局采用單通道模式,兩邊各三座,其中中間的座位空間將加寬,有效地緩解以往坐中間座位乘客的擁擠感。

C919還采用了先進(jìn)的環(huán)控、照明設(shè)計(jì),為乘客提供了更大的視野和更好的機(jī)艙空間;同時(shí),減少了截面的周長0.326%,減少了0.711%的截面面積,減少了26.7公斤的機(jī)身重量。

國產(chǎn)大飛機(jī)C919首次試飛合肥新橋機(jī)場,該飛機(jī)的性能如何?

國產(chǎn)C919大型客機(jī)的性能還是挺不錯(cuò)的, C919應(yīng)該算是后起之秀,在面對波音737的時(shí)候,C919在技術(shù)實(shí)力上其實(shí)并沒有任何的劣勢。在設(shè)計(jì)方面,C919和波音737也是不相上下,而且C919也是采用了很多先進(jìn)的技術(shù)和先進(jìn)的材料,有些方面甚至還要強(qiáng)于波音737。而且國產(chǎn)C919也是擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的,我認(rèn)為這也是C919能夠和737一決高下的主要原因。

國產(chǎn)C919的外觀其實(shí)還是挺不錯(cuò)的, C919的長度是38米,雙翼展開的寬度是35.8米,整個(gè)飛機(jī)的高度是12米,飛機(jī)的最大起飛重量是72.5噸。 C919的經(jīng)濟(jì)壽命能夠達(dá)到9萬飛行小時(shí),如果是基本型號的話,那么擁有168個(gè)座位。其實(shí)如果只看這些數(shù)據(jù)的話,C919并不比波音737差,甚至還要比737更強(qiáng)。無論是飛機(jī)的尺寸又或者是飛機(jī)起飛的重量,還有飛機(jī)的載客量等等, C919在設(shè)計(jì)上應(yīng)該都是非常獨(dú)特的,部分參數(shù)指標(biāo)也是超過了737。

除了一些參數(shù)以外,國產(chǎn)C919在某些設(shè)計(jì)以及技術(shù)應(yīng)用上也是有著一些優(yōu)勢的,另外國產(chǎn)C919的材料也是非常的先進(jìn)。比如說C919飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)上就用了很多的復(fù)合材料以及鋁離合金材料,其中鈦合金以及鋁合金這些材料大概占了飛機(jī)整體重量的20%左右。

正是因?yàn)橛羞@些比較科學(xué)的設(shè)計(jì)和先進(jìn)的材料,所以C919的結(jié)構(gòu)要更加的堅(jiān)固一些,舒適性也要更強(qiáng)一些,經(jīng)濟(jì)性也會更好一些。除了這些以外,C919機(jī)艙里面的噪音也是非常小,能夠達(dá)到60分貝以內(nèi),這其實(shí)也是一種非常大的突破。

c919采用新型國產(chǎn)鋁鋰合金材料最大的好處

中國C919大型客機(jī)(如圖),是中國國產(chǎn)的大型客機(jī),其重量參數(shù)如表,C919在使用材料上,采用了大量的先進(jìn)復(fù)合材料,如鋁鋰合金、鈦合金等,其中全機(jī)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的30%使用新型國產(chǎn)鋁鋰合金,再通過飛機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),把飛機(jī)質(zhì)量往下壓縮。求:元素是質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))相同的一類原子的總稱,不同種元素最本質(zhì)的區(qū)別是質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))不同,所以鋁(Al)元素和鋰(Li)元素的本質(zhì)區(qū)別是質(zhì)子數(shù)(即核電荷數(shù))不同.鋁合金憑借密度小、強(qiáng)度適中、易加工成形、耐腐蝕性強(qiáng),資源豐富、可回收性強(qiáng)等獨(dú)特的優(yōu)勢,自1903年人類首次憑借動力裝置飛天以來,航空工業(yè)的發(fā)展就與鋁合金材料的應(yīng)用結(jié)下了不解之緣。盡管近年來以碳纖維增強(qiáng)塑料為代表的復(fù)合材料在飛機(jī)上的比例有所上升,但性價(jià)比高的鋁合金仍占有絕對優(yōu)勢,仍是航空器制造的主要關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)材料。在中國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的支線客機(jī)ARJ21-700與C919大型客機(jī)的用材中,鋁合金零部件的質(zhì)量占到飛機(jī)總質(zhì)量的68%~75%。從發(fā)展歷史來看,鋁合金材料與航空工業(yè)一直都是相輔相成的,二者升級換代相互促進(jìn)。新型鋁合金的誕生造就了新一代飛機(jī)制造,更高性能的飛機(jī)又促進(jìn)的新一代鋁合金的研發(fā)與應(yīng)用。就民用飛機(jī)的發(fā)展而言,上世紀(jì)50年代與波音707相適應(yīng)的是高強(qiáng)度變形鋁合金,而與目前空客A380飛機(jī)相對應(yīng)的則是7085鋁鋰合金。從全球鋁加工產(chǎn)業(yè)和航空工業(yè)來看,變形鋁合金應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟,目前,新型飛機(jī)材料的需求,更主要體現(xiàn)在綜合性能更加優(yōu)良的鋁鋰合金上。

鋁鋰合金是美國鋁業(yè)公司在1983年新研發(fā)推出的航空7085鋁合金,于2002年在美國鋁業(yè)協(xié)會注冊,用于生產(chǎn)102~178毫米航空器厚板。鋁鋰合金是一種前所未有的超純7xxx系合金。鋰具有很大的化學(xué)活性,因此,鋁鋰合金必須在真空爐內(nèi)熔煉,熔體也必須在有保護(hù)氣氛條件下進(jìn)行鑄造,熔鑄工藝是生產(chǎn)鋁鋰合金最為關(guān)鍵的技術(shù)。鋰既能降低鋁的密度又能提高彈性模量。向鋁金屬中每添加1%的鋰,鋁合金的密度就下降約3%,而其彈性模量則會上升約6%,從而成為復(fù)合材料(碳纖維增強(qiáng)塑料)強(qiáng)有力的競爭產(chǎn)品。據(jù)波音飛機(jī)公司測試,采用鋁鋰合金制造波音飛機(jī),其重量可以減輕14.6%,燃料節(jié)省5.4%,飛機(jī)制造成本可下降2.1%,每架飛機(jī)每年的飛行費(fèi)用可降低2.2%。由于鋁鋰合金的成本大約只是復(fù)合材料(碳纖維增強(qiáng)塑料)的10%,因而在應(yīng)用上具有明顯的比較優(yōu)勢。2009年,鋁鋰合金被納入美國航天材料標(biāo)準(zhǔn),目前,第三代鋁鋰合金已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn),第四代鋁鋰合金研發(fā)已有了新成果。在新型飛機(jī)設(shè)計(jì)制造中,采用鋁鋰合金可使飛機(jī)鋁合金零部件的質(zhì)量減輕14%~30%,已成為新一代航空器的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)材料。

航空鋁合金新的焦點(diǎn)是先進(jìn)鋁鋰合金的研發(fā)與應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國鋁業(yè)公司是全球鋁鋰合金產(chǎn)能、產(chǎn)量最大的生產(chǎn)企業(yè),約占全球的55%,俄羅斯聯(lián)合鋁業(yè)公司約占25%,其他企業(yè)合計(jì)約占20%。目前,全球主要有7個(gè)工廠能生產(chǎn)鋁鋰合金軋制材,11個(gè)工廠能生產(chǎn)鋁鋰合金擠壓材,9個(gè)工廠可鍛制鋁鋰合金自由鍛件與模鍛件,其中包括我國的西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司。

盡管美國鋁業(yè)公司鋁鋰合金產(chǎn)量居全球首位,但仍在對鋁鋰合金進(jìn)行擴(kuò)能。如美國鋁業(yè)公司在拉斐特建立了世界產(chǎn)能最大的鋁鋰合金生產(chǎn)工廠,將生產(chǎn)的第三代鋁鋰合金部件提供給空客A380、A350、波音787等飛機(jī)制造商。

2013年中期,美國鋁業(yè)公司完成了位于英國基茨格林工廠鋁鋰合金產(chǎn)能的擴(kuò)張;對達(dá)文波特軋制廠的鋁鋰合金板生產(chǎn)線進(jìn)行了改擴(kuò)建;對印度安納州拉斐特?cái)D壓——鍛造廠的鋁鋰合金生產(chǎn)線進(jìn)行了擴(kuò)建。根據(jù)2013年末統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),美國鋁鋰合金生產(chǎn)能力約10萬噸/年,其中美國鋁業(yè)公司生產(chǎn)能力達(dá)到約5.5萬噸/年,占其國內(nèi)的55%。

自從鋁鋰合金誕生后,該合金一直處于細(xì)化升級過程中,質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更高、成本更低的新一代鋁鋰合金不斷被研發(fā)出來,如美國鋁業(yè)公司的第三代鋁鋰合金已實(shí)現(xiàn)規(guī)?;I(yè)生產(chǎn)。美國肯聯(lián)鋁業(yè)公司的法國沃雷普研發(fā)中心用了10年的時(shí)間,研發(fā)出一種名為“AIRWARE”新型鋁鋰合金,是應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域一種具有革命性的鋁合金新材料。它將鋁與鋰、銅、銀等其他金屬融合,從而獲得這種新合金。

據(jù)了解,AIRWARE可為飛機(jī)制造帶來四大優(yōu)勢:一是比傳統(tǒng)鋁合金材質(zhì)輕25%,因此,能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì),并減少二氧化碳的排放;二是其卓越的抗腐蝕和抗金屬疲勞特性,可將較大的維護(hù)間隔時(shí)間延長至12年;三是可實(shí)現(xiàn)100%的循環(huán)再生利用;四是可用于制造航空器的全部零部件。目前,AIRWARE在新一代飛機(jī)制造中已得到應(yīng)用,空中客車公司將其應(yīng)用于其寬體客機(jī)A350-XWB;龐巴迪公司將其應(yīng)用于窄體飛機(jī)C系列。為滿足航空市場對新型鋁鋰合金日益增長需求,肯聯(lián)鋁業(yè)公司正在法國伊蘇瓦爾軋制廠新建兩條鋁鋰合金熔煉鑄造生產(chǎn)線,專業(yè)生產(chǎn)AIRWARE 鋁鋰合金,預(yù)計(jì)在建的兩條生產(chǎn)線將于2016年前投產(chǎn)。

在中國,為滿足國產(chǎn)飛機(jī)對鋁鋰合金的需求,我國鋁加工企業(yè)在上世紀(jì)60年代就開始對鋁鋰合金進(jìn)行跟蹤性研究,仿制的鋁鋰合金有兩種:一是8090合金(1984年歐洲鋁業(yè)協(xié)會發(fā)明的合金);另一種是2091合金(1985年法國發(fā)明的合金)。兩種國產(chǎn)鋁鋰合金的各項(xiàng)性能已達(dá)到了國外水準(zhǔn)。2000年,西南鋁業(yè)從俄羅斯莫斯科輕金屬研究院引進(jìn)鋁鋰合金真空熔煉爐及鑄造設(shè)備,中國可小批量生產(chǎn)鋁鋰合金板材、型材與鍛件。2012年1月,西南鋁業(yè)成功試制了用于國產(chǎn)大飛機(jī)項(xiàng)目專用的第三代鋁鋰合金。

目前,我國已基本掌握了航空鋁鋰合金的熔煉技術(shù),如鋁鋰合金大扁錠與鋁鋰合金圓錠的鑄造技術(shù),但在鋁鋰合金基礎(chǔ)研究與合金生產(chǎn)實(shí)踐方面,與俄羅斯、美國還存在較大差距。主要表現(xiàn)在:一是創(chuàng)新能力與技術(shù)開發(fā)能力較為薄弱;二是生產(chǎn)能力小,當(dāng)前僅有西南鋁業(yè)能夠生產(chǎn)鋁鋰合金,年產(chǎn)量還很少。

在我國,大飛機(jī)的制造需求,正在強(qiáng)勁拉動鋁合金材料尤其是鋁鋰合金材料需求。中國大飛機(jī)C919型客機(jī)機(jī)身等直段部,包括前段客艙、前貨艙和再循環(huán)風(fēng)扇艙,是由蒙皮、客艙舷窗、客艙地板和承力部件等構(gòu)成的筒狀結(jié)構(gòu)部段。據(jù)了解,C919機(jī)身等直段部位于大客機(jī)機(jī)身前部,是寬度相等的筒狀結(jié)構(gòu)部段,全長7.45米、寬4.2米、高4.2米,采用了先進(jìn)的第三代鋁鋰合金板,這是中國國內(nèi)民用飛機(jī)首次采用鋁鋰合金制造的部段。

2014年9月,C919大型客機(jī)中機(jī)身和副翼部件交付,首次交付的中機(jī)身和外翼翼盒大部件全長5.99米,寬3.96米,由中機(jī)身筒段、龍骨梁、中央翼、應(yīng)急門組成,該部段包含零件8200多個(gè),涉及工裝3400多項(xiàng),大量采用了第三代鋁鋰合金和高損傷容限鋁合金材料。

目前,C919大型客機(jī)已經(jīng)獲得國內(nèi)外20多家航空公司507架的訂單,ARJ21-700也有278架訂單。根據(jù)計(jì)劃,到2018年,ARJ21支線客機(jī)、C919大飛機(jī)所用30%以上的鋁合金材料將采用國產(chǎn)鋁材。中國大飛機(jī)對鋁合金材料的需求增加了中國鋁加工企業(yè)航空民機(jī)鋁合金研發(fā)和規(guī)模化生產(chǎn)的緊迫感。

目前,應(yīng)用在航空民機(jī)的鋁合金材料主要有:鋁合金鑄件、鋁合金鍛件、大斷面鋁合金擠壓型材、鋁合金厚板和鋁鋰合金等。中國鋁加工業(yè)經(jīng)過60多年的發(fā)展,已成為國際公認(rèn)的鋁材生產(chǎn)大國,目前,無論是鋁合金熔煉設(shè)備、軋制設(shè)備、還是鋁合金擠壓設(shè)備以及精整設(shè)備,現(xiàn)代化的一流鋁加工設(shè)備之?dāng)?shù)量對全球各國而言應(yīng)該是最多的,但由于研發(fā)資金投入少、基礎(chǔ)研究薄弱、現(xiàn)代化一流設(shè)備只能大量生產(chǎn)性能不是很高的鋁材,像航空航天工業(yè)所用的高端鋁材還是我們的短板。

當(dāng)今航空工業(yè)需求旺盛的鋁鋰合金,我國仍基本處于跟蹤仿制研發(fā)階段,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;虡I(yè)生產(chǎn)還有很多難題去攻克,還有很長的路徑去實(shí)踐。

我國航空民機(jī)尤其是國產(chǎn)C919、ARJ21大飛機(jī)的快速發(fā)展已是不爭的事實(shí)。時(shí)不我待,航空鋁材發(fā)展任重而道遠(yuǎn)!我國鋁加工行業(yè)擁有世界上頂尖的現(xiàn)代化鋁加工技術(shù)裝備,只要利用好現(xiàn)代化鋁加工裝備優(yōu)勢,與國外先進(jìn)國家的同行開展技術(shù)合作,吸收他們的工作經(jīng)驗(yàn)和研發(fā)成果,就一定能夠?qū)崿F(xiàn)“彎道超車”。

C919機(jī)身用的鋁鋰合金比鈍鋁有更高的密度和強(qiáng)度嗎?

C919機(jī)身用的是不是鋁鋰合金不知道,但是,從材料學(xué)角度看:鋰是密度最小的金屬,其密度0.534g/cm3,比水輕,鋁也屬于輕金屬,其密度2.7g/cm3。

純鋁加入鋰形成合金之后,可以降低合金的比重,增加剛度,同時(shí)仍然保持較高的強(qiáng)度。所以鋁鋰合金比鈍鋁有更低的密度,而不是有更高的密度。但是強(qiáng)度會更高。

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