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钛合金助推大飞机“三剑客”共翔蓝天

宝鸡市盛泽金属有限公司发布日期: 2015-8-17 10:45:26

导读： 7月17日CCTV新闻联播：我国自主研制的全球最大在研的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机AG600将于2016年首飞的新闻深深吸引了我。它与我国自主研制的大型运输机“鲲鹏”、大型客机C919被称为中国大飞机“三剑客”。看完这条新闻，心里为之振奋，振奋一是中国航空工业开启了“大”发展时代；振奋二是钛、铝、镁高强度轻型合金材料迎来“飞天”大时代，尤其是钛合金必将在航空领域蕴藏巨大的市场潜力，航空市场将分走钛在其它领域应用的“奶酪”。

自从前年采访了参与中国大飞机项目论证专家之一的中国科学院院士曹春晓后，记者一直关注着中国大飞机的发展动向，可以说每一次大飞机研发的进展深深吸引着我的眼球。每一次大飞机使用材料的变化时刻牵引着我关注大飞机的兴趣与思考。采写《抢占航空制造业的制高点》后，记者常常在微信中向我国材料科学家、钛合金专家曹春晓请教一些航空用钛的情况，聆听曹春晓对航空用钛的分析。
　　曹春晓说，我国大型客机制造的三大关键技术之一就是材料，大量使用复合材料和钛合金，飞机本身重量会减轻，有利于减少油耗。目前，飞机上已经越来越多的采用复合材料和钛合金，比如在波音787上复合材料的质量占50%，钛合金占15%。当初，空客的双发远程宽体客机A350复合材料只用了37%，钛合金只用了9%。但是飞机的订单少，竞争不过波音787，后来决定重新设计。改变设计后空客A350在复合材料的使用上达到53%，比787还要多一些，钛合金用量则增至14%。
　　为什么要例举国外飞机用钛合金、复合材料的情况呢？因为我国航空材料技术与国际顶尖水平相比还存在一定的差距，包括应用水平、材料基础、制造工艺、设计方法等方面。C919大飞机立项、启动、制造为我们提供了很好的发展机遇，助推了我国航空业自主研发的能力。水陆两栖飞机AG600、大型运输机“鲲鹏”与C919大飞机共同展翅，助推了我国大飞机制造业的全面发展，也必将助推和带动各产业集群的科技腾飞，特别是钛、铝、镁高强度轻型合金将开启一个全新的航空领域应用新时代。
　　钛合金的应用在美国航空业占很大的比例，但在我国航空业占比却微乎其微。近些年来，随着我国航空制造业的快速发展，大飞机“三剑客”的研发相继成型、试飞并形成产业链，大大推进了航空制造业“上台阶”，也带动了相关产业的发展。
　　据悉，大飞机“三剑客”今年有望实现“一机日趋成熟，两机完成总装”。大型运输机“鲲鹏”将完成系列高难度试验试飞任务，有望在较短周期内交付用户；大型客机C919和大型水陆两栖飞机AG600将完成总装。“三剑客”的研制及生产填补了重大装备“中国造”的空白，是一个涉及上百个行业、成千上万供应商的巨大产业链。目前C919大飞机已获得订单507架，市场潜力已经显现出来。
　　大型客机首架机后机身前段已由中航工业沈飞民机交付，该段应用先进的设计理念，广泛采用复合材料和钛合金材料，有效降低了大型客机重量，提升了飞机的经济性，这是未来航空领域进一步拓展钛、铝、镁等轻型合金及复合材料发展空间的标志。结合国内大飞机“三剑客”带动产业发展的大趋势，钛这种轻型合金应用必然会缩小与国外的差距，其用量将会呈爆发式增长。而谁能在这个大趋势中把握大机遇，迎来大发展，却需要拥有高端技术研发高端产品的大智慧。如何面对大飞机“三剑客”带来的强大市场机遇是钛、铝、镁产业链企业需要着手关注的时候了，谁快人一步抢占了科技发展的先机，谁就有资格有实力抓住“三剑客”带来的市场机遇。
　　面对一个大飞机研制项目能直接带动600家企业，间接带动2500家企业的发展机会，钛、铝、镁行业如何研制高端轻型合金应对“三剑客”发展是有巨大市场潜力的。挖掘中国大飞机“三剑客”市场潜力时，眼光不能仅仅停留在国内也要拓展到国外航空制造业的发展，这样才能集智拓宽市场面，全力研发生产高附加值轻型合金，获得高附加值产品的丰厚回报。因为，未来20年全球航空市场将出现三大趋势，为钛金属等轻型合金的市场潜力、材料替代、新技术研发打开了广泛的发展空间。
　　趋势一：客运量和新飞机需求量增势喜人。空中客车认为，2014~2033年间全球航空客运量年平均增长将达到4.7%，需新增客货飞机19000架。此外，约12400架低燃油效率的客货飞机将要退役，由新飞机替代。
　　趋势二：亚洲地区和城市化将成为两大引擎。未来20年，亚洲航空业的增长将引人注目。中国国内航空市场将成为全球最大的市场。印度国内航空市场将迎来历史增长最快时期，至2033年将成为全球10大市场之一。城市化也将是全球航空市场增长的一大重要引擎。
　　趋势三：宽体飞机需求增长将格外强劲。空客预计，未来20年全球新增宽体客货飞机需求约9300架，按飞机数量算，占同期新飞机总量的30%。
　　空客认为，受中国和印度国内市场发展以及东南亚地区低成本航空发展的推动，亚太地区单通道飞机需求量将占37%。
　　欧洲航空巨头空中客车公司发布全球航空市场预测往往是一种潮向，具有一定的权威性。当今产业都是互动型的，“你中有我，我中有你。”比如贵州的“老干妈”辣椒在快速发展走向世界的同时，也带动了金属瓶盖玻璃制造业、玻璃瓶企业、农产品辣椒花生等相关产业的互动发展。大飞机“三剑客”也必将带动钛、铝、镁高强度轻型合金以及复合材料等相关产业链的互动发展。
　　举一反三，从中国大飞机“三剑客”到全球航空“三大趋势” 预测中似乎已经拓展了钛等轻型合金应用巨大的想象空间，因为，自飞机诞生以来，航空领域从来就是先进材料技术展现风采、争奇斗艳的大舞台。最典型的是铝合金在飞机上的广泛使用，现在铝合金依然是民用航空器的主要材料。随着工业技术的快速进步，钛合金、复合材料越来越多地应用在航空飞行器上，从军用飞机到民用飞机，从小型直升机到大型固定翼飞机，从小零件到主结构部件都有了钛合金、复合材料的一席之地。钛合金、复合材料逐步成为先进飞机的代名词。
　　美国科学家表示，如果钛、铝和镁金属价格更便宜，它们将取代钢铁，帮助人类节省能耗和排放，世界将因此发生巨变……这一步虽然还很遥远，但中国大飞机“三剑客”给钛、铝、镁高强度轻型合金带来的市场商机却不遥远，就在眼前。中国航空工业将因大飞机“三剑客”而发生巨变。
　　曹春晓说：“航空材料的研发不仅需要航空系统，更需要靠冶金系统等搞材料的单位共同参与，就更要靠全国了。”这喻示着大飞机为中国有色金属工业的高端制造业带来了发展的大方向，为有色金属企业拓展了发展的空间，为研制高端有色金属材料带来了契机。钛、铝、镁产业链中的优势企业只要努力去抢占航空高端制造业的制高点，集智慧于产品上，中国就一定能推动航空发展，造福人类社会。

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