我國完成大飛機(jī)級(jí)復(fù)材機(jī)翼盒段靜力和損傷容限試驗(yàn)
據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》25日?qǐng)?bào)道,中國商飛北研中心日前發(fā)布消息,復(fù)合材料機(jī)翼典型盒段靜力和損傷容限試驗(yàn)在該中心全部完成。試驗(yàn)形成了一系列經(jīng)過系統(tǒng)驗(yàn)證、較為完整的復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、強(qiáng)度分析方法和許用值數(shù)據(jù)庫。
據(jù)中國商飛北研中心副總師劉傳軍介紹,全部試驗(yàn)驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和強(qiáng)度分析方法,滿足CCAR-25-R4相關(guān)適航條款要求,標(biāo)志著我國已經(jīng)掌握滿足國際民機(jī)適航要求的大型民機(jī)復(fù)合材料主承力結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)證能力,為后續(xù)復(fù)合材料機(jī)翼全尺寸盒段靜力和疲勞/損傷容限試驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
因重量輕、強(qiáng)度高以及維護(hù)成本低等因素,復(fù)合材料在大型民機(jī)主承力結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用比例,已成為衡量民機(jī)技術(shù)先進(jìn)性和市場競爭力的重要標(biāo)志。

2012年,中國商飛啟動(dòng)了大型民機(jī)復(fù)合材料機(jī)翼研制攻關(guān)項(xiàng)目(以下簡稱“復(fù)材機(jī)翼項(xiàng)目”),以C919型號(hào)為平臺(tái),全面開展復(fù)合材料機(jī)翼的設(shè)計(jì)分析、制造裝配和試驗(yàn)。這也是國內(nèi)首次開展干線飛機(jī)級(jí)復(fù)合材料機(jī)翼盒段靜力和損傷容限試驗(yàn)。

翼盒(wing box)是飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求最高的部位之一。圖源:e起飛民航交流平臺(tái)
劉傳軍透露,“復(fù)材機(jī)翼項(xiàng)目”采用面向制造裝配的設(shè)計(jì)理念,并通過典型盒段和全尺寸盒段試驗(yàn)件制造、裝配進(jìn)行驗(yàn)證,在國內(nèi)民機(jī)制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了零的突破。
作為C919的一大競爭對(duì)手,從技術(shù)角度來說,略領(lǐng)先于C919、B737MAX和A320NEO的俄羅斯MC-21,其復(fù)合材料機(jī)翼是該機(jī)結(jié)構(gòu)上最大的亮點(diǎn)。不過,受困于技術(shù)供應(yīng),俄羅斯并不能靠一己之力搞定MC-21的復(fù)合材料。

MC-21客機(jī)下線現(xiàn)場
2016年6月8日,俄國新一代干線飛機(jī)“雅克242”(MC-21計(jì)劃)客機(jī)下線亮相。
據(jù)媒體報(bào)道,較于C919,俄羅斯MC-21復(fù)合材料使用率高達(dá)40-45%(一說37%)。譬如,該機(jī)型機(jī)翼整體大部都采用復(fù)合材料高壓成型技術(shù)制成。
而同期C919的復(fù)合材料使用率可能只有12%-20%,而波音和空客的同類機(jī)型也還維持著上個(gè)世紀(jì)90年代的水平,和C919不分伯仲。
事實(shí)上,更高的復(fù)合材料使用率即意義著更輕的機(jī)體重量、更高的機(jī)體強(qiáng)度和更大的客/貨艙變得可以“兼得”。
伊爾庫茲克公司曾表示,MS-21每位旅客所占有的飛機(jī)空重,要比A320的低5%,全機(jī)重量也比A320neo低8%(但比波音737高2%)。
不過,觀察者網(wǎng)專欄作者王韜在俄羅斯MC-21下線后撰文:“MC-21飛機(jī)看起來有37%的復(fù)合材料使用率,這當(dāng)然要比C919的12%高的多,但是MS-21需要的復(fù)合材料,本國供應(yīng)不出來,只能買Toho(東邦)的碳纖維,Cytec(氰特)的樹脂?!?/span>
他補(bǔ)充道,中國立足本國國內(nèi)供應(yīng),碳纖維等復(fù)合材料產(chǎn)能,近期才剛剛突破,趕不上幾年前設(shè)計(jì)凍結(jié)定案的時(shí)間,當(dāng)時(shí)選穩(wěn)妥保守的設(shè)計(jì)不可避免。
而MC-21飛機(jī)復(fù)合材料機(jī)翼,俄羅斯方面并非自己搞定,最后是請(qǐng)中國中航工業(yè)公司多年前并購的奧地利FACC公司來協(xié)助制造。
來源:觀察者網(wǎng)