国产大飞机将披"新衣" 使用碳纤维复合材料

 自诞生那刻起，飞机一直尝试着将自重与安全这对矛盾“摆摆平”。记者从昨天举行的“第90期东方科技论坛”上获悉，在我国着手建造的国产大飞机上，传统的铝合金部件将被大量轻而强韧的碳纤维复合材料所取代，这件完美“外衣”将尽可能地实现制造。与我们熟知的纺织纤维不同，碳纤维是一种主要由碳元素组成的特殊纤维，具有轻而强、抗疲劳、抗腐蚀等独特“秉性”――比重不到钢的1/4，抗拉强度却是钢的7至9倍。换句话说，两架同样自重的飞机，用碳纤维材料做“外衣”的那架载重量更大。设计一件尽可能轻的“外衣”，正在成为飞机制造业的一大趋势。北京航空材料研究院教授益小苏向与会者展示了几幅大飞机的制造材料细分图：在出产于上世纪70年代的空客A300机身上，复合材料占整架飞机的比重只有5%；而在去年面世的超大型飞机A380上，复合材料的比重已达23%；预计将于2010年问世的A350超宽客机，其高性能轻质结构将达62%，成为空客公司架全复合材料机翼飞机。轻质“外衣”不仅能有效克服自重与安全的矛盾，还能大幅降低飞机能耗。以A380为例，其架飞机每位乘客的百公里能耗不到3升，比竞争机型的能耗低12%；而A350的百公里能耗预计只有2.5升/人，几乎可以跟现在的小汽车媲美。然而，与国际先进水平相比，我国在碳纤维的核心技术与生产工艺方面都存在相当差距，这一差距反映在固定翼飞机结构复合材料上约有20年。为此，在未来我国航空工业优先发展的12项关键技术中，先进材料技术位列第二。运载火箭研究院703研究所研究员冯志海建议，材料、化工、纺织、装备等领域专家应抓住建造国产大飞机的契机，积极开展多学科交叉，在国产碳纤维的核心技术和装备上有所突破。益小苏认为，建立符合国际规范的碳纤维标准和技术体系，亦十分紧迫。他表示，我国应尤其重视碳纤维复合材料的国际适航认证（FAA），为将来国产大飞机进军国际市场做好准备。据了解，“十五”期间，在863计划“碳纤维关键技术研究”专项的支持下，我国已建起了两条10-25吨级的碳纤维原丝中试线，有三家公司启动了百吨级碳纤维原丝生产线；“十一五”期间，我国又启动了相关973。