本文所說的三大民機是指ARJ支線客機、C919大飛機和中俄合作的CR929遠程干線寬體客機，支線客機可乘座70～90人，干線客機可乘座150人以上。

　　ARJ支線客機

　　ARJ21是英文名稱“Advanced Regional Jet for the 21st Century”的縮寫，意為21世紀新一代支線噴氣式客機，它是70～90座級的中、短航程渦扇發(fā)動機的新支線客機，家族中有基本型、加長型、貨機和公務(wù)機四類。

　　ARJ21是中國首次自主設(shè)計和制造的支線客機。機體各部分分別在國內(nèi)四家飛機制造公司生產(chǎn)，采用了大量國際成熟先進技術(shù)機載系統(tǒng)，發(fā)動機、航電、電源等系統(tǒng)全部是在世界范圍內(nèi)競標采購的，其中也有一些零部件是在中國制造的，也有一些產(chǎn)品是中國分交的。

　　2003年12月，ARJ21－700分別在成都飛機公司、沈陽飛機公司、西安飛機公司、上海飛機公司同時進行零部件制造。2007年12月21日，在上海飛機制造廠總裝下線。2008年11月，在上海成功首飛。2015年3月，完成首次航線演示飛行。

　　2015年11月29日，由成都航空公司飛行員駕駛的第106架機從上海中國商飛公司機場直飛成都雙流機場，交付成都航空公司，并于2016年3月投放市場，初期投放成都至北京、上海、廣州、深圳、武漢、西安等7條航線，從此，國內(nèi)航線首次擁有全部自主知識產(chǎn)權(quán)的Made in China的噴氣式支線客機，是中國航空工業(yè)發(fā)展史上一件大事。ARJ21－700支線客機從2002年4月正式立項至2016年3月投入營運歷時14年。

　　ARJ21客機用了哪些鋁合金與鋁材

　　2017年1月23日，工信部副部長徐樂江在民機鋁材上下游合作機制年度工作會上指出，工信部要盡快制訂2017年重點工作方案，生產(chǎn)單位要按照適航審定要求，加強持續(xù)攻關(guān)，加快重點牌號鋁材研制及應(yīng)用進度，爭取2017年取得階段性進展。

　　ARJ2I支線客機基本上是用鋁合金打造的，鋁制零部件的質(zhì)量超過飛機凈質(zhì)量的75%，常用的鋁合金種類幾乎全用了，不過有的用得多，有的用得少一些，不管是變形鋁合金，還是鑄造鋁合金，大到蒙皮板，小到鉚釘，種類甚多，數(shù)量多達40余萬個。ARJ21客機的零件總數(shù)上百萬件，但是以緊固件最多，而在緊固件中坐第一把交椅的是鉚釘。鉚釘問世可能有幾千年了，在飛機上的應(yīng)用至少也有119年了。

　　在ARJ2I支線客機主結(jié)構(gòu)的鋁材中用得最多的是2系及7系合金，而且都是最新一代的合金，制造取證用的原型機所用鋁材全是美國鋁業(yè)公司提供。板材來自艾奧瓦州（Iowa）達文波特軋制廠（Daven-port Works），擠壓材與鍛件是拉斐特廠（Lafayette Works）生產(chǎn)的，也有一些擠壓材來自韓國的長光鋁業(yè)公司，它是美國鋁業(yè)公司在韓國的一個獨資鋁材擠壓企業(yè)。2系及7系合金在ARJ21主結(jié)構(gòu)鋁材用量中占總用量的98%。

　　ARJ2I支線客機鋁材可全部國產(chǎn)化

　　ARJ21支線客機是中國自主設(shè)計制造具有全部自主知識產(chǎn)權(quán)的首款中型客機，支線客機是指座位少于100個的飛機。根據(jù)上海飛機制造廠計劃，至2016年年底，將有5架完成支付，其中2架90座級、3架78座級，預(yù)計今后五六年將完成30架交付，到2035年可交付880架，制造總目標是50架/年，一期目標30架/年。按規(guī)劃，所用鋁材可于2020年以后達到100%國產(chǎn)。在工信部牽頭下成立了民機鋁材上下游合作機制，會大大促進ARJ21飛機所需鋁材的國產(chǎn)化進程。

　　中國現(xiàn)有以東北輕合金有限責任公司、西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司、中鋁西北鋁有限責任公司等為主的約20家企業(yè)可生產(chǎn)ARJ21客機所需的鋁合金板、箔、型、管、棒材與鍛件等。它們的裝備都是世界一流的，還有一個企業(yè)從奧地利艾伯納（Ebner）公司引進了一臺可進行T77處理的時效爐，其爐溫設(shè)定溫度±1℃，爐氣溫度精度±2℃，板材溫度均勻性±1.5℃，單板的溫度均勻性±1℃，可處理板材尺寸（mm）：厚4～250、寬1000～4300，長2000～39000，單板最大質(zhì)量25噸。在ARJ21客機所用的鋁材中，生產(chǎn)難度大的是T77狀態(tài)材料，只要能生產(chǎn)這種材料，其它所有材料的批量供應(yīng)都不成問題，而裝備在這種材料生產(chǎn)中起著重要的作用。

　　ARJ2I飛機的選材以鋁合金為主，鋁制零部件質(zhì)量占飛機凈質(zhì)量（使用空機重量24955千克）25噸的75%，約合50噸（含鑄件與鍛件）鋁材，即需要采購50噸鋁；結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼占10%；復合材料占8%；鈦合金2%；其它材料占5%。在2020年以前，如果每年生產(chǎn)30架，每年鋁材的最大用量為1500噸。

　　必須強調(diào)的是，所供應(yīng)鋁材的各項性能與指標務(wù)必全面達到或超過制造原型取證機用的從奧科寧克鋁業(yè)公司進口的，以全面替代進口產(chǎn)品，同時價格合理，有國際市場競爭力。

　　T77511合金用于制造機翼上壁板，起落架接頭是用7055-T77合金鍛造的。在7系合金中，7055合金是合金化元素平均總含量最高的之一，為12.35%，鐵與硅的平均總含量又最低，僅0.125%，因而大扁錠的鑄造難度大，冷裂紋傾向大，有些規(guī)格的大扁錠我們至今不能有經(jīng)濟效益地鑄造。

　　● 鉚釘用量近40萬個

　　自飛機問世120多年來，零部件的鉚接就是一種必不可少的連接工藝，大型戰(zhàn)略運輸機與A380型特大客機每架的鉚釘用量上百萬個。在今后一段相當長的時間內(nèi)，鉚接仍將是零部件連接的主要工藝，只不過隨著時間的推移，設(shè)計的改進與焊接技術(shù)的進步，鉚接工作量會有所減少，但是減少速度緩慢，例如一架大小與ARJ2I客機相當?shù)拿駲C，三四十年前每架的鉚釘用量約60萬個，而現(xiàn)在仍要用40多萬個。

　　ARJ21支線客機用的鉚釘合金有2014、2219、3003、5052、5056、7050合金，2219合金鉚釘用于鉚接高強度的內(nèi)外結(jié)構(gòu)，7050-T73合金鉚釘用于鉚接高強度抗腐蝕的結(jié)構(gòu)。鉚釘在鉚接前都要經(jīng)過硫酸液陽極氧化處理與重鉻酸鹽封孔。

　　● 鑄造鋁合金

　　在ARJ2I支線客機制造中也用了一些鑄造鋁合金，雖然用量比變形鋁合金少得多，但也是不可或缺的，如用356及A356合金鑄造形狀結(jié)構(gòu)復雜、壁厚較薄與要求氣密性的承受中等載荷的結(jié)構(gòu)零件、儀器儀表附件、發(fā)動機零件、燃油泵殼體，它們是鋁-硅-鎂系合金，相當于中國的ZL101，它們都含6.5%～7.5%Si、0.25%～0.45%Mg；A356合金是356合金的改進型，不過它的雜質(zhì)含量低與添加了微量晶粒細化元素，因而具有更高的力學性能。

　　ARJ21客機用的鑄造鋁合金還有：413、360、355、A357、Tens-50、380、A380合金等。

　　在ARJ21支線客機用的變形鋁合金2524-T3，約占板材總用量的60%；其次是7系合金的7050、7150、7055，約占35%，它們都在T77狀態(tài)下應(yīng)用，T77表示固溶處理后再經(jīng)過時效處理，材料的強度雖然比其可能達到的最大值低了一些，但抗應(yīng)力腐蝕開裂和晶間腐蝕能力確有較大提高。

　　2524-T3合金是一個很好的2系合金，ARJ21-700支線客機的所有蒙皮全是用其預(yù)拉伸板制造的，包括機身蒙皮、后機身蒙皮、翼下機身蒙皮、與機翼對接的機身部位蒙皮、襟翼蒙皮、襟翼子翼蒙皮、垂尾蒙皮、升降舵蒙皮、平尾蒙皮、擾流板蒙皮、方向舵蒙皮與調(diào)塾片、副翼蒙皮與調(diào)整片、縫翼蒙皮和升降舵調(diào)整片。2524合金誕生于1995年，同年在美國鋁業(yè)協(xié)會注冊，而2024合金卻是1934年誕生的。2524合金是2024合金家族的第六代，它們的主要成分（Cu、Mg、Mn）含量大體相等。

　　● 7系合金

　　在ARJ21支線客機結(jié)構(gòu)制造中，用得最多的是2系的2524合金，在鋁合金總量中約占60%；其次是7系合金占35%左右，主要用了三種合金：7050、7150、7055，都是美國鋁業(yè)公司研發(fā)的新型超強度鋁合金。這3種7系鋁合金撐起了ARJ21客機半邊天。

　　7050合金是一種高純的超硬鋁，不但雜質(zhì)Fe、Si的含量低，而且Mn的含量也很低。組織中脆性夾雜相大幅度減少，在主成分中增大了鋅鎂比，并用Zr取代Cr作為晶粒細化劑。由于這些成分的改進以及經(jīng)過人工時效處理，使7050合金在保持更高強度下，具有斷裂韌性高、疲勞強度高、耐損傷容限性能好、抗應(yīng)力腐蝕性能好等優(yōu)良綜合性能。另一個突出優(yōu)點是有高的淬透性，特別適合于制造厚板與鍛件、厚截面零件。在飛機上主要用7050合金制造要求高強度、高應(yīng)力腐蝕和剝落腐蝕抗力及良好斷裂韌性的主承力結(jié)構(gòu)，如機身框、隔板、機翼壁板、翼梁、翼肋、起落架支撐零件和鉚釘?shù)?。升高溫度時，7050合金的強度下降，所以長期使用溫度不得超過125℃。

　　C919大飛機

　　中國自主研發(fā)的C919大型客機始于2008年，2015年11月2日在中國商飛公司下線，2017年5月5日首飛。它的主要技術(shù)參數(shù)：基本型混合級布局158座，總長38.9m，高11.95m，冀展35.8m，標準航程4075km，可從北京直飛新加坡，可以往返國內(nèi)所有域市，最大航程5555km，與波音B737飛機相比，具有更安全、更輕巧、更大功率、更快、更舒適等特點。

　　C919用了哪些鋁合金

　　C919原型機用的鋁材雖全是進口，那主要是為了獲取適航取證的需要，從第二架飛機開始，國產(chǎn)鋁材的用量會一批比一批多，一年比一年多，2018年生產(chǎn)的C919飛機用鋁材國產(chǎn)化率超過35%，2022年的鋁材國產(chǎn)化率可望達到100%，但Al-Li合金與鋁基復合材料可能還需要外購一些，因為研制一代新飛機所需要的全部新型鋁材，就是在工業(yè)發(fā)達國家也需要六七年的時間。

　　C919的機頭、前機身、中央翼、中后機身等大部段都由中航工業(yè)集團等國內(nèi)航空業(yè)企業(yè)制造。飛行控制系統(tǒng)、機輪剎車系統(tǒng)、輔助動力裝置和導航系統(tǒng)等由霍尼韋爾公司提供。

　　發(fā)動機是美國通用電氣公司（GE）和法國賽峰集團合作制造的，比現(xiàn)役空客A320及波音B737飛機的發(fā)動機功率都要大，更有勁，而油耗卻比它們的大大降低，使用成本比它們的約低10%，碳排放量降低50%。

　　C919采用中國自主研發(fā)的超臨界機翼，提速省油，其聲速比、導航特性、失速特性等幾項重要指標均優(yōu)于國外同類機型，速度也比它們的快。它的客艙增設(shè)了減震系統(tǒng)，可以緩沖顛簸，客艙內(nèi)壁設(shè)有單獨通風口，能更好地調(diào)解機艙內(nèi)氣壓變化；艙內(nèi)中間位置座椅比國際航空標準椅寬12.7mm，因而乘客感覺更舒適。

　　C919飛機在選材上，既選用了大量的傳統(tǒng)鋁合金，如7075-T62、7075-T73、7050-7452、7075-T73511、7050-T77511、7075-T7351、7050-T7452、7150-T77511、7075-T6、7055-T7751、7055-T76511、7085-TT651、7085-T7452；2024-T42、2523-T3、2024-T3511、2024HDT-T351、2026-T3511等，還選用了一定數(shù)量的第三代鋁-鋰合金：2198-T8、Al-Li-Sc-T8、2096-T8511、2099-T83等。7系鋁合金用得最多。

　　C919的前機身、中機身、中后機身、機頭與機翼結(jié)構(gòu)件幾乎全是用鋁材制造的，而發(fā)動機吊掛、垂尾、平尾、后機身前段、后壓力框、后機身中段、中央翼等則是用復合材料或鈦合金鍛件制造。

　　除上述部段的主要零部件是用當今高端傳統(tǒng)2系與7系鋁合金制造，一些重要結(jié)構(gòu)件是用鋁-鋰合金制造的外，一些次要的零部件與功能零件則用其它鋁合金制造，如空調(diào)系統(tǒng)、油路管、行李架、衛(wèi)生設(shè)施等。總體上，C919大飛機鋁合金工件總質(zhì)量占其總凈質(zhì)量的65%。

　　C919是由一百多萬個零部件連接組裝而成，鋁合金零件與其它零件的連接如發(fā)動機與機翼的連接，在飛機制造中起著非常重要的作用，所有的連接緊固件是美國鋁業(yè)公司設(shè)在中國江蘇省蘇州市的兩個工廠生產(chǎn)的，也可能有一些是進口的。古老的鉚接法仍是飛機零件的主要連接工藝，C919的機身由一千六七百塊板鈑金件組裝而成，僅鉚釘就用了六萬多個，有的為2系合金，有的為含鋰的2系合金。

　　制造C919大飛機所需的國產(chǎn)鋁材，大都是中國鋁業(yè)集團有限公司提供的，例如其所屬的西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司除為C919提供了30個規(guī)格、600余件鋁合金鍛件外，2017年11月又試制成功旅客觀察窗窗框和起落架輪輪轂精密模鍛件，填補了我國在此領(lǐng)域的空白。這些模鍛件具有高強度、高韌性、抗疲勞性強與抗腐蝕性高的特點，是飛機的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，主要用在機翼、機翼活動面、機身中央翼、起落架等部位。

　　2017年11月10日，C919首架機從上海浦東機場起飛，經(jīng)過2小時24分鐘飛行，順利抵達西安閻良機場，航程1300余公里，這是中國圓夢大飛機非常重要的一步。美國《紐約時報》評論說：C919象征著一個崛起中的超級大國的工業(yè)實力，以及它主導一個新技術(shù)時代的夢想。北京大學政府管理學院宋磊教授說，C919成功首飛至少有三大意義：再次表明完整的工業(yè)體系對中國這樣的大國所具有的重要意義；這是中國新型研發(fā)體制的成功，在研發(fā)過程中，中國企業(yè)實現(xiàn)了以我為主、統(tǒng)籌全球研發(fā)力量的研發(fā)思路；標志著中國的自主創(chuàng)新進入了新階段。

　　截至2017年12月5日，中國商飛公司與國內(nèi)外客戶簽訂的C919大客機訂單總數(shù)已達785架。

　　CR929遠程干線寬體客機2021年開造

　　2017年5月29日，中俄國際商用飛機公司（CRAIC）在中國商用飛機有限責任公司（COMAC）總部正式掛牌成立，并舉行了CR929命名暨合資公司LOGO發(fā)布會。該系列飛機被正式命名為CR929，字母C和R分別代表中國（China）和俄羅斯（Russia）；數(shù)字929也具有深遠的象征意義：9在中國文化中有天長地久之意，2是項目的實際編號，中國自己研制的首批窄體客機代號為C919。

　　中俄國際商用飛機有限責任公司是中國商用飛機有限責任公司與俄羅斯聯(lián)合航空制造集團公司（UAC）的合資企業(yè)，它的LOGO為一對機翼圖案，代表精誠合作，兩翼起飛，紅色機翼代表中國，藍色機翼代表俄羅斯。

　　CR929將于2025年完成首飛，為此2023年下半年應(yīng)總裝完成下線，所需的鋁材中國可供應(yīng)80%，大致還有不到20%需要進口，主要是鋁基復合材料及高檔的新一代Al-Li合金材料。截至2045年，規(guī)劃銷售1000架，若每架飛機的鋁材采購量按120噸匡算，鋁材的總采購量約12萬噸，25年內(nèi)的平均采購量為4800噸/年。

　　俄羅斯與我國合作生產(chǎn)CR929干線客機的合作形式實際上是所謂的技術(shù)伙伴關(guān)系，我國負責設(shè)計與制造，俄方充當技術(shù)伙伴，我國可在此框架內(nèi)獲得自己沒有的遠程干線飛機制造經(jīng)驗，同時得到仍是短板的復合材料技術(shù)。中俄國際商用飛機公司的項目預(yù)算約130億美元。

　　按中俄國際商用飛機有限責任公司的規(guī)劃，2025年完成首飛。到2045年銷售300架～1000架。根據(jù)俄羅斯2016年12月對CR929項目所作的技術(shù)經(jīng)濟論證，基本型280座，售價1.135億美元～1.178億美元，而波音公司B787-9為2.64億美元，B787-10為3億美元。中俄合造飛機的價格還不到美國飛機的50%。

　　按分工，我國除了完成最后的組裝外，還負責機身裝配和銷售。2020年12月已完成所有前期準備工作，2021年初期進入制造首架原型機階段，所用鋁材大體上與C919大飛機相同，據(jù)評估，可能還有約20%的鋁材如鋁基復合材料與鋁-鋰合金材料需從俄羅斯或其他國家進口。