C919圆满完成商业航班首飞！新材料孕育航空产业链万亿元空间

28日上午10时32分，中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机，执行MU9191航班，从上海虹桥机场飞往北京首都国际机场，开启这一机型全球首次商业载客飞行。当日12点31分，航班平稳降落在北京首都国际机场，穿过象征民航最高礼仪的“水门”，受到现场热烈欢呼。机上近130名旅客共同见证了C919圆满完成首个商业航班飞行，标志着该机型正式进入民航市场，开启市场化运营、产业化发展新征程。

28日12时31分，C919穿过象征民航最高礼仪的“水门”。新华社

C919客舱细节曝光

公务舱、经济舱段均选用完全自主研发的新一代国产客舱座椅。其中，8个公务舱座椅为全铝合金框架结构，采用摇篮式设计，后靠可达120度、前后座椅间距超过1米；156个经济舱座位设计采用3-3布局；C919客舱拥有2.25米的过道高度，旅客能感受到舒适的顶部和前方视觉空间。 

飞机客舱选装了共20个12英寸吊装显示器，支持高清1080P电影放映，这也是东航单通道机队首次引入1080P的节目装载。东航还专门为C919拍摄了“国色染山河，目之所及皆美好”为主题的专属航空安全须知视频。

技术亮点

超临界机翼：采用中国首次自主研制的超临界机翼，既能适应高速巡航飞行，又能保持较高气动效率。

先进的“神经中枢”：航电系统被称为飞机的“神经中枢”， C919航电系统做了大量改进创新，通信、记录、导航、核心处理、客舱、机载维护和信息系统等更加先进。

飞行员视野更开阔：采用4块大型风挡玻璃（传统为6块），飞行员视野更开阔，流线型的设计使得飞行阻力更小更加省油。

乘坐更舒适：增宽3联座椅的中间座位、采用下拉式行李舱设计……乘坐环境更为舒适。

高新材料

C919采用大量先进的复合材料和第三代铝锂合金等，提高燃油效率和减轻飞机重量。根据介绍，由于大规模采用先进材料，C919整体减重7%左右。

飞机结构复合材料化是飞机先进性的重要标志。

据悉，在 C919的“皮肤”上，第三代铝锂合金材料、先进复合材料的用量分别达8.8%和12%。复合材料零件在飞机结构中应用的比例越来越大，因此，C919被认为“在中国材料领域具有里程碑式的意义”。

下面，我们就来看看↓↓↓国产大飞机C919的选材之道

▲复合材料在C919上的应用情况

图源：中国复合材料工业协会官网 

01碳纤维树脂基复合材料

 C919大型客机是中国首个使用T800级高强碳纤维复合材料的民机型号，占机身重量的11.5%。T800级材料也是目前国际上民机主承力结构应用最为广泛的复合材料，其强度、模量更高，韧性更强，具备更好的抗冲击性，拉伸强度和拉伸模量较T300提高50%左右。

C919上受力较大的部件，如后机身和平垂尾等都使用了T800级碳纤维复合材料。此外，发动机采用了18片碳基复合材料制作的风扇叶片。

据了解，空客A380客机的碳纤维用量约为15%，波音B787客机的复合材料用量达到50%，机体蒙皮结构几乎全是复合材料，空客A350XWB飞机复合材料的约占结构质量的53%。碳纤维国产化进程持续推进，光威复材、中简科技和中复神鹰近年来高端碳纤维产品收入增长迅速；预计C919量产后，带来的碳纤维年消耗量为484.15吨，市场容量为1.1亿元。 

02玻璃纤维复合材料

相比碳纤维复合材料，玻璃纤维复合材料的力学性能稍低，但由于碳纤维介电常数较高，会影响雷达工作，C919大型客机的雷达罩使用了玻璃纤维复合材料。

另外一些受力较小的部件，如襟翼也使用了玻璃纤维复合材料。因为玻璃纤维复合材料成本比碳纤维复合材料低，在受力较小的部件上应用，既可以达到设计要求，又可以降低制造成本。 

03芳纶蜂窝材料

C919大型客机舱门和客货舱地板使用了芳纶蜂窝材料，这是一种采用酚醛树脂浸渍的芳纶纸制成的轻质高强非金属仿生芯材制品。

它模仿蜜蜂的蜂巢设计，具有稳定、轻质的结构和很高的比强度，与泡沫芯材相比，它具有更高的剪切强度；与金属蜂窝相比，它更加耐腐蚀。

同时，芳纶蜂窝材料还具有高韧性、良好的抗疲劳性能和防火性能，是一种比较理想的民机复合材料。

04陶瓷基复合材料

陶瓷基复合材料是指在陶瓷基体中引入增强材料，形成以引入的增强材料为分散相，以陶瓷基体为连续相的复合材料，它具有耐高温、耐磨、抗高温蠕变、热导率低、热膨胀系数低、耐化学腐蚀、强度高、硬度大及介电、透波等特点，在航空、航天等众多领域有着广泛的应用。

C919的涡轮部件采用了陶瓷基复合材料。

05芳砜纶纤维

芳砜纶简称PSA纤维，由聚砜酰胺组成。其主要特点是优良的电绝缘性和耐热性；此外，阻燃性高，极限氧指数超过30%，耐化学稳定性好，除了几种极性很强的溶剂和浓硫酸之外，在常温下对化学品均具有良好的稳定性。

芳砜纶不仅可以制作多种耐高温滤材和高温高压电器中的绝缘材料，而且还可加工成运输工具中的高级阻燃织物等。

据悉，C919机舱内部首次启用芳砜纶纤维制作椅罩、门帘，将使得飞机减重30公斤以上，每架飞机能够节省超万元成本。

06橡胶化合物

其实飞机轮胎所使用的材料与汽车轮胎基本相同，主要区别则来自飞机轮胎采用了更高强度的橡胶化合物，以至于飞机轮胎能被充气到200磅/平方英寸的气压，这相当于汽车轮胎气压的6倍，C919使用的就是来自米其林的Air X子午线轮胎。 

07碳碳复合材料

C919刹车盘使用的碳/碳复合材料，使用有机纤维编织碳纤维预制体，虽然编织难度大，但是形成的预制体强度要高得多。同时，它还采用化学气相渗透和液相浸渍复合的增密工艺，提高了材料的密度，使材料的高能刹车摩擦系数大大提升。

由于刹车盘属于耗材，大约一两千次起降就必须更换，使用国外进口刹车盘费用较高。在市场需求的拉动下，国内材料厂商纷纷开始研制民机碳刹车盘。

国产大飞机C919目前使用的是国产碳/碳复合材料刹车盘，其供应商同时也为波音757、空客320等机型提供刹车盘。

国产发动机替代

正当C919首飞进行得如火如荼，国产航发CJ-1000A发动机也成功进行了飞行试验，该发动机专为C919飞机定制，噪音、排放和油耗都得到了优化，比以往更低，这表明，国产发动机领域的技术水平再一次实现突破，更重要的是打破了西方在航发关键核心技术领域40多年的垄断，为中国航空领域注入了一针强心剂。

能否打破双寡头的垄断？

C919飞机成功投入商业运营不仅令国人欢欣鼓舞，更是备受国际关注。不少航空业内人士表示，C919飞机的入局将打破多年来的双寡头垄断局面。当前，C919飞机商业首航成功已是在民用航空领域向前迈进了一大步，未来需要聚焦的是进一步提升国产大飞机的国产化率，以及在国内市场商业运作成熟后，进一步迈向全球。

《华尔街日报》分析认为，未来20年内，中国市场或需要多达6,000架全新的窄体客机，对于研发C919客机的中国商飞公司，其挑战就是要迅速提高产能，尽可能抢占市场。相较他国飞机制造商，中国商飞凭借政府支持、充裕财力和规模较大的国内市场，相信最有机会打破垄断现状。英国航空分析公司IBA估值主管约曼斯就解释，“在起步阶段，C919已经配置了许多最先进的技术。”

英国《金融时报》去年底引述航空咨询公司Cirium预计，在向中国航企交付的所有窄体客机中，C919有望占据市场份额20%至30%。Cirium高级顾问埃文斯估计未来20年间，将有1,000至1,500架C919飞机交付给中国航企，“C919的中国市场占比或会高出预期，这取决于该款飞机能否提供可靠服务，维持具有竞争力的成本水平。”

C919不只是一架飞机，更是一个产业。C919大飞机将提速扩产、全面转向产业化，C919规划未来5年，年产能计划达到150架，现在已经有1,200多架的订单。通过C919的设计研制，我国掌握了民机产业5大类、20个专业、6,000多项民用飞机技术，带动新技术、新材料、新工艺的群体性突破；

同时，数字技术、智能装备的应用，又反哺国产商业飞机的设计研制和试飞试验。目前国际航空制造业市场，已形成以波音、空客为核心的两条全球价值链。可以预计，国产大飞机C919的商业运营及产业化系列化，将为设计、制造、供货商、培训、维修、航材等整个大飞机产业链，注入更多预期增长空间，整体带动中国航空制造业产业链升级，为国家高质量发展带来强劲动力。（来源：香港文汇报、复材网）

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