中國C919究竟有哪些技術成就，共突破五大技術難關

C919這款飛機固然可以稱為國產大飛機，但似乎並不能反映出我國飛機製造生產技術的前進。其實並非如此，雖說C919的出先並不意味著商飛就趕上了波音空客，但確實完成了中國民用航空大飛機很多關鍵技術「零的突破」，集中體現在材料加工上。

表1是C919的主要系統以及大件研製單位，研製生產單位為中國公司，外國公司的部件採取的研製模式是中國單位負責性能測試、部件組裝，外國公司負責提供技術支持或全套設備，因此不能稱之為我國的技術突破。機身和機翼等結構的加工製造設計完全由我國公司獨立完成，可稱之為技術突破，主要包括以下幾個方面：

首先是系統集成。大飛機製造最難、最具有挑戰性的就是系統集成，也是大飛機製造的最核心技術，所謂的系統集成就是怎樣搭配合理的配件讓飛機整體性能最優。這就好比一台筆記本電腦，在配置完全一樣的情況下，設計水平不同則往往呈現完全不同的性能表現。

在項目資金固定的情況下，如何將各個國內外公司的系統合理的搭配在一起需要大量的設計、模擬與實驗。C919的上天意味著，商飛對系統集成有了一定的突破，但並不代表集成水平已完全成熟，因為集成方法還要根據試飛和用戶評價來不斷優化。在各類新聞報道中可以發掘，本次商飛製造C919大量採取了網路三維製造模式，使部件設計、系統集成實現了全數字化、去圖紙化，各單位研發的部件能通過網路實時共享，隨時調整參數，這種系統集成方法大大降低了生產周期和設計難度，並節約了設計成本。

其次是機身合金零件集成加工。C919的前身和中後機身均由中航工業洪都公司製造，為完成製造任務，江西省與中航工業在南昌專門建造了南昌航空城，還購置了全球第二台「蒙皮鏡像銑」設備。C919的前機身包括全段客艙、前貨倉和再循環風扇艙，組成部件為蒙皮、長桁、地板梁、支柱、座椅導軌等共約1600多個部件，中後機身更為複雜，有同類部件約4000多個部件。

為了給飛機進行最大程度的減重，洪都集團決定使用最先進的鋁鋰合金材料，該材料具有低密度、高剛度、高強度和優良的溫度性能等優勢，但加工難度非常大，主要表現在同一材料在不同方向上的化學、物理特性有差異，如在一個長桁上平面可承受5噸的重量，在下平面則無法承受這樣的重量；可塑性差，加工時極易出現斷紋導致零件報廢；合金不可焊接，只能進行鉚接。

儘管洪都在材料上選擇了當前世界上最為領先的第三代鋰鋁合金2196、2198、2099，且都從外國一流企業（美國鋁業公司）進口，但在加工前機身工程中仍然遇到重大困難，一度出現零件加工報廢率超過60%的局面，甚至有加工48件報廢46件的尷尬，經費損耗更成了天文數字。通過對加工方法的改進，特別是對加工磨具結構、加熱環境的一次次改進和經驗積累。

最終洪都集團在加工中後機身時將零件報廢率降低到了3%以下。在零件加工完畢後，如何將零件進行合理的搭配鉚接又是一大攔路虎，考慮到鋁鋰合金的物理化學特性方向差異，必須經過大量的預先計算和安裝試驗、測量，工作量十分驚人。最終洪都集團在機身製造上62%部件使用鋰鋁合金，達到了國際一流水平。從機身的研製可以看出，這項工作對洪都集團乃至整個中國民用航空工業來說就是一次「零的突破」，製造過程中積累的系統集成和零件加工、鉚接經驗極大的提升了洪都集團的合金零件加工能力。

第三是中機身/中央翼的創新設計。前文提到的洪都集團只負責了前機身和中後機身的製造，而中機身和中央機翼這兩個佔50%的機體結構則是西飛負責完成。中機身/中央翼指飛機機翼連接的飛機機身中段和飛機機翼，C919的中機身全長5.99米，寬3.96米，由機身筒段、龍骨、應急門、中央翼等組成，含零件總數8000多個。西飛與洪都集團的思路比較一致，均廣泛使用鋰鋁合金材料以降低飛機總重，但由於中機身段是整個飛機的載荷和操作系統中樞，因此也大量使用了鈦合金和負責材料。

西飛突破的主要技術包括中央翼鈦合金緣條、鋰鋁合金蒙皮加工，高精度複合材料銑切加工、鋰鋁合金鑽孔、無餘量裝配等技術。西飛在選擇機翼翼型時採用了超臨界機翼，與傳統機翼相比，該機翼在同等升力條件下，能使飛機的飛行速度更快。在同等的飛行速度下，能使飛機的升力更大，進而降低飛機的油耗率和巡航速度。

這種機翼製造起來比較困難，特別是機翼蒙皮內部有特殊要求，必須加工成台階狀。為此，西飛公司經過大量論證試驗，最終選用化學銑切和五坐標激光刻形的方法攻克了技術難關，在國內實現了「零的突破」。在中央機翼設計製造方面，西飛運用在ARJ21飛機上使用過的噴丸成形法（即機床噴射高度彈丸擊打材料表現加工出相應形狀，類似用AK47射擊鋼板）攻克了飛機機翼壁板成型技術。圖6即為製造成型的C919飛機機翼壁板。中央翼的副翼由西飛公司和航天海鷹（鎮江）特種材料有限公司，其主要突破還是在材料的加工製作上。

第四是飛機的雷達罩實現完全國產化。該結構由中國航空工業濟南特種結構研究所設計並製造，共耗時8年時間，其主要的技術突破是「四個第一」即：第一次使用泡沫夾層結構，使雷達罩的電性能更加優秀，維護更加方面經濟，使用壽命更長；第一次使用全三維設計一體化，使得設計、製造均能實現同步，降低了研製難度；第一個全狀態復材結構取證構型的靜強度適航驗證試驗項目。第一個成為國內集研製、成產供應於一體的飛機結構供應商。

第五是飛機的軸承液壓結構的設計與安裝實現了突破。這兩個突破由燕山大學國防重點學科實驗室完成，主要是完成了大飛機各類軸承的安裝與固定方法突破，液壓管路的設計安裝與結構設計，而這些技術以往都是掌握在國外大公司手中。

全文完，謝謝閱讀。

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