5月28日上午10:32，由國產大飛機C919執飛的中國東方航空MU9191航班從上海虹橋機場起飛，2個小時后，于12:31在北京首都機場平穩降落，穿過象征民航最高禮儀的“水門”，順利完成這一機型全球首次商業載客飛行。當天，近130名首航旅客“搶鮮”感受了C919帶來的空中之旅。該航班標志著C919的“研發、制造、取證、投運”全面貫通，中國民航商業運營國產大飛機正式“起步”，中國大飛機的“空中體驗”正式走進廣大消費者。
新材料，或許是C919最大放異彩的地方。一直以來，航空發展就流傳著“一代飛機，一代材料”的說法，形象地概括了采用高性能新材料與提高飛機性能之間的密切聯系。一份研報顯示，C919所使用的主要材料中，鋁合金占比達到65%，鈦合金占比9.3%，超高強度鋼占比6.9%，復合材料占比11.5%。
在中國武術界，有著“內練一身氣，外練筋骨皮”的說法。C919大型客機的研發，也詮釋了這一思想。它的結構設計完全由中國商飛自主完成，并實現生產制造全國產化。在機體主結構上，設計人員大量使用了世界先進的第三代鋁鋰合金材料，這在國內尚屬首次，大大帶動了國內航空材料和制造的發展。
鋁鋰合金具有密度低、強度高且損傷容限性優良等特點，用它替代常規鋁合金材料，能夠使飛機構件的密度降低3%，重量減少10%-15%，剛度提高 15%-20%，因此被認為是新一代飛機較為理想的結構材料。
C919大型客機是國內首個使用T800級高強碳纖維復合材料的民機型號。相比T300級材料，T800級材料強度、模量更高，韌性更強，具備更好的抗沖擊性，C919上受力較大的部件，如后機身和平垂尾等都使用了T800級碳纖維復合材料。
T300屬于第一代民機復合材料，其樹脂基體為未增韌的脆性環氧樹脂基體，增強纖維為T300碳纖維，其拉伸強度約為3.5GPa，拉伸模量約為230GPa。T300呈現脆性材料性能特征，對沖擊載荷引起的分層損傷比較敏感，因此只能用于受力不大的次承力結構。C919上使用的T800材料采用增韌環氧樹脂基體，增強纖維為T800碳纖維，拉伸強度和拉伸模量較T300提高50%左右，也是目前國際上民機主承力結構應用較為廣泛的復合材料。
相比碳纖維復合材料，玻璃纖維復合材料的力學性能稍低，但由于碳纖維介電常數較高，會影響雷達工作，C919大型客機的雷達罩使用了玻璃纖維復合材料。
另外一些受力較小的部件，如襟翼也使用了玻璃纖維復合材料。因為玻璃纖維復合材料成本比碳纖維復合材料低，在受力較小的部件上應用，既可以達到設計要求，又可以降低制造成本。
C919大型客機艙門和客貨艙地板使用了芳綸蜂窩材料，這是一種采用酚醛樹脂浸漬的芳綸紙制成的輕質高強非金屬仿生芯材制品。它模仿蜜蜂的蜂巢設計，具有穩定、輕質的結構和很高的比強度，與泡沫芯材相比，它具有更高的剪切強度，與金屬蜂窩相比，它更加耐腐蝕。
同時，芳綸蜂窩材料還具有高韌性、良好的抗疲勞性能和防火性能，是一種比較理想的民機復合材料。
航空發動機作為“航空之花”，可以說是航空技術和工業積累的完整體驗。C919的發動機為LEAP-X1C發動機。它采用了18片賽峰公司研制的碳纖維復合材料風扇葉片以及美國通用電氣公司研制的陶瓷基復合材料渦輪部件。?
芳砜綸簡稱PSA纖維，由聚砜酰胺組成。其主要特點是優良的電絕緣性和耐熱性,此外，阻燃性高,極限氧指數超過30%，耐化學穩定性好,除了幾種極性很強的溶劑和濃硫酸之外，在常溫下對化學品均具有良好的穩定性。芳砜綸不僅可以制作多種耐高溫濾材和高溫高壓電器中的絕緣材料,而且還可加工成運輸工具中的高級阻燃織物等。
據悉，C919機艙內部將首次啟用芳砜綸纖維制作椅罩、門簾，將使得飛機減重30公斤以上，每架飛機能夠節省超萬元成本。?
其實飛機輪胎所使用的材料與汽車輪胎基本相同，主要區別則來自飛機輪胎采用了更高強度的橡膠化合物，以至于飛機輪胎能被充氣到200磅/平方英寸的氣壓，這相當于汽車輪胎氣壓的6倍，C919使用的就是來自米其林的Air X子午線輪胎。
作為“現代工業皇冠上的明珠”的大飛機項目，是一個國家科技水平、制造能力、經濟基礎和綜合國力的集中體現，是衡量一國制造業先進水平的制高點。
發展大飛機，不但能夠帶動新材料、現代制造等領域關鍵技術的群體突破，還將帶動流體力學、固體力學等諸多基礎學科的重大進展，將會全面地、大幅度地提高我國科技水平。
不少航空業內人士均表示，隨著國內航空產業技術水平不斷提升，大飛機的國產化水平將持續提升，大飛機產業鏈帶動制造業水平整體向高端化奮進，其高附加值的特性會慢慢展現。圍繞C919的商用及量產，大飛機產業鏈整體孕育萬億元空間。
（來源：人民網、央視新聞等）
原文始發于微信公眾號（艾邦復合材料網）：國產大飛機C919圓滿完成商業航班首飛！盤點C919上的新材料
