編者按：11月8日，廣東珠海迎來了一場航空航天盛會——第十四屆中國國際航空航天博覽會。在航展上，殲-20、運-20和空警-500、轟-6K、紅-9B等50型武器裝備集中亮相，運油-20、殲-16、攻擊-2無人機首次振翅中國航展。我國首個按照國際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機——C919大飛機也首次亮相航展，并進(jìn)行飛行表演，引發(fā)廣泛關(guān)注。C919大飛機在400英尺空中約45度側(cè)飛，在高度下降至200英尺后，超低空飛行，然后迅速拉起，直沖云霄，展現(xiàn)了飛機的靈活性。大型客機研發(fā)和生產(chǎn)制造能力是一個國家航空水平的重要標(biāo)志。航空工業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，我國大飛機家族已具備相對完整的“家族譜系”，我國正式進(jìn)入全球“大飛機俱樂部”。可見，我國航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展已快速“起飛”，這將為我國鋁工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展帶來怎樣的市場機遇？

筆者所說的“萬機”是指多種型號的飛機，如C919大飛機、ARJ21支線客機、轟-20隱形轟炸機、新舟60型支線客機、殲-20隱形戰(zhàn)斗機、水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600、運-20加油機、轟-6K戰(zhàn)略轟炸機，直-20中型直升機、運-5通用無人機、AR-500CJ艦載無人機、吉祥鳥AC313A大型多用途民用直升機、AV500無人直升機、CBJ公務(wù)機、AC312E直升機、新舟700飛機、無人機群等幾十種國產(chǎn)飛機翱翔藍(lán)天，這將給航空鋁材市場帶來巨大的增長空間。

C919大飛機完成取證試飛

●C919大飛機即將投入商業(yè)飛行

近日，中國商飛宣布，C919大飛機已完成取證試飛，且已有6架C919大飛機于今年7月23日全部完成了試飛任務(wù)。這標(biāo)志著C919大飛機取證工作正式進(jìn)入收官階段，即將投入商業(yè)運行。

C919大飛機是我國自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機，座級158座～168座，航程4075km～5555km。C919大飛機于2015年11月完成總裝下線，2017年5月成功首飛，截至今年7月已擁有28家客戶的815架訂單。它的目錄單價為0.99億美元，合人民幣6.53億元，比美國與歐洲同型號飛機便宜一些。波音公司、空客公司同型號飛機的目錄單價都在1億美元以上。今年5月14日，中國商飛即將交付用戶的首架C919大飛機首次飛行試驗圓滿完成。據(jù)估計，在未來20年內(nèi)約有3000架C919大飛機將交付用戶，總價值超過2萬億元。

大飛機制造是一項高度集成的系統(tǒng)工程，被稱為“現(xiàn)代工業(yè)的王冠”，標(biāo)志著一個國家的工業(yè)水平。一架C919大飛機有724根線纜、2328根導(dǎo)管，管線總長約80km，零部件總數(shù)約250萬件，能把這么多零部件按照復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組合固定在一起可不是一件輕而易舉的事。因此，作為高端制造業(yè)的集大成者，C919大飛機體現(xiàn)的不僅是一架大型飛機的價值，更關(guān)乎我國整個國家制造業(yè)的水平與創(chuàng)造力。

大飛機制造融合了機械、電氣電子、化工、自動化等所有門類的高新技術(shù)，對中國制造業(yè)具有極強的輻射和帶動作用。在研制C919大飛機過程中，很多企業(yè)、院所在各自領(lǐng)域進(jìn)行了針對性技術(shù)研發(fā)，最后進(jìn)行組裝，使我國各個行業(yè)基礎(chǔ)工業(yè)水平獲得了較大提升。隨著一些新技術(shù)、新材料、新工藝、新裝備在C919大飛機上的應(yīng)用，將催生我國基礎(chǔ)工業(yè)能力的進(jìn)一步提升。

據(jù)悉，今年試飛的大飛機共有6架：前3架飛機承擔(dān)性能、結(jié)構(gòu)、操縱性等方面試飛，第4架主要進(jìn)行航空電子設(shè)備、照明等方面試飛，第5架飛機的主要試飛科目是艙內(nèi)環(huán)境控制、客艙系統(tǒng)高溫、高寒性能等，第6架飛機主要承擔(dān)客艙系統(tǒng)、功能可靠性等試飛科目。

鋁材在C919大飛機上的應(yīng)用

C919大飛機的機頭、前機身、中央翼、中后機身等大部段由中航工業(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(dǎo)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大飛機的發(fā)動機都要大，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大飛機采用我國自主研發(fā)的超臨界機翼，提速省油，其聲速比、導(dǎo)航特性、失速特性等幾項重要指標(biāo)均優(yōu)于國外同類機型。該飛機客艙增設(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(fēng)口，能更好地調(diào)節(jié)機艙內(nèi)氣壓變化；艙內(nèi)中間位置座椅比國際航空標(biāo)準(zhǔn)椅寬12.7mm，因而乘客感覺更舒適。

以鋁合金制造的C919大飛機零部件見表。

由表中數(shù)據(jù)可見，C919大飛機在選材上，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-T7651、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。7XXX系鋁合金用得最多。

C919大飛機的前機身、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，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(fù)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(dāng)今高端傳統(tǒng)2XXX系與7XXX系鋁合金制造及一些重要結(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是用其它鋁合金制造，如空調(diào)系統(tǒng)、油路管、行李架、衛(wèi)生設(shè)施等?？傮w上，C919大飛機鋁合金工件總質(zhì)量約占其總凈質(zhì)量的65%。

C919大飛機是由100多萬個零部件連接組裝而成，鋁合金零件的連接與其它零件的連接，在飛機制造中起著非常重要的作用，如發(fā)動機與機翼的連接。所有的連接緊固件由美國鋁業(yè)公司設(shè)在江蘇省蘇州市的兩個工廠生產(chǎn)或是進(jìn)口。古老的鉚接法仍是飛機零件的主要連接工藝。C919大飛機的機身由1600多塊鈑金件組裝而成，僅鉚釘就用了6萬多個，其材料為2XXX系合金。

制造C919大飛機所需的國產(chǎn)鋁材，大多數(shù)是中鋁集團提供，例如其所屬的西南鋁為C919提供了30個規(guī)格、600余件鋁合金鍛件。2017年11月，西南鋁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。

最后，還要介紹一下第三代鋁-鋰合金和纖維增強復(fù)合材料在C919大飛機上的應(yīng)用。第三代鋁-鋰合金是指2198-T8、Al-Li-Sc-T8、2098-T8511、2099-T83等合金，用它們制造的結(jié)構(gòu)件的屈服強度比用常規(guī)合金制造的提高了約40%，剛度提高了15%～20%，質(zhì)量降低了10%～15%。用鋁-鋰合金制造的結(jié)構(gòu)件：機身蒙皮、長桁、地板梁、座椅滑軌、邊界梁、客艙地板支撐立柱等，其機體結(jié)構(gòu)質(zhì)量占比達(dá)到7.4%，綜合減重7%，在國際上處于領(lǐng)先地位。在ARJ21上，鋁-鋰合金及復(fù)合材料用量僅占1%。

鋁材在AG600兩棲大飛機上的應(yīng)用

2016年7月23日，中國航空工業(yè)集團研制的大型滅火、水上救援兩棲飛機AG600在珠?？傃b下線；2017年4月29日，進(jìn)行了首次地面滑行試驗；5月20日，成功完成首次地速滑行試驗，在隨后的半年內(nèi)先后成功完成上天中、高速滑行試驗；2017年12月24日9時39分于珠海順利起飛，10時43分平穩(wěn)著陸，實現(xiàn)完美首飛。AG600水陸兩棲飛機取得特許飛行證。

AG600兩棲飛機在2017年10月之前的代號為“蛟龍”（中國古代傳說中一種能發(fā)洪水的龍），現(xiàn)今的代號為“鯤龍”，寓意為上天可博擊長空的“鯤”，下海可乘風(fēng)破浪的“龍”，將其功能表達(dá)得淋漓盡致。

AG600兩棲飛機的基本技術(shù)參數(shù)：

37機長/m 37

翼展/m 38.8

機高/m 12.1

max起飛質(zhì)量/t 53.5

max巡航速度/km/h 500

max航行時間/h 12

max航程/km 4500

對水域要求：長度/m≥1500

寬度/m≥200

深度/m≥22.5

AG600飛機依托良好的氣、水、動融合布局和先進(jìn)的抗海洋環(huán)境、海水環(huán)境的腐蝕性能，可從三亞飛達(dá)整個南海水域執(zhí)行任務(wù)，其外部尺寸與波音737的相當(dāng)，具有執(zhí)行森林滅火、水上救援等多項特種任務(wù)能力，堪稱海陸空一體的全域全能“鯤龍”。我國首次研制的這類特種用途民用飛機，可以滿足應(yīng)急救援的迫切需要，是國家急需的重大航空裝備，對經(jīng)濟發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級具有重大意義。

AG600飛機按照水隊兩棲、一機多型、系列發(fā)展的設(shè)計理念，采用單船身、懸臂上單翼布局及前三點可收放起落架，選裝4臺渦槳發(fā)動機。全機共有5萬多個結(jié)構(gòu)件及系統(tǒng)零部件、近120萬個標(biāo)準(zhǔn)件、70多萬個鉚釘。98%的結(jié)構(gòu)件和系統(tǒng)零件由國內(nèi)供應(yīng)商提供，90%以上機載成品是我國制造。國內(nèi)有20多個省市150多家企事業(yè)單位、10多所高等院校數(shù)以萬計的科研人員先后參與了該項目研發(fā)。

作為中國三大飛機之一的鯤龍AG600飛機，是當(dāng)今世界在研的最大一款水陸飛機，是繼我國自主研制的大型運輸機運-20、大型客機C919之后，在飛機領(lǐng)域研制工作取得的又一重大成果。截至2017年12月31日，AG600飛機已收到17個訂單。AG600總設(shè)計師黃領(lǐng)才說，該飛機可在不用中途加油的情況下在我國海南省與曾母暗沙之間往返飛行。AG600還可以改裝并應(yīng)用于海洋環(huán)境監(jiān)測和保護資源探測、島礁補給、海上緝私與安全保障、海上執(zhí)法與維權(quán)等任務(wù)，是名副其實的多面手。

AG600飛機是中航工業(yè)公司歷時8年的研發(fā)成果，它的重大意義是我國首次具備了第一島鏈任何地點5小時到達(dá)的遠(yuǎn)洋快速救援能力，這對我國的國家應(yīng)急保障體系和遠(yuǎn)洋搜救體系的建設(shè)至關(guān)重要。未來，AG600飛機可在南沙群島，并以永暑礁、美濟礁、清碧礁為基地，為華陽礁、南熏礁、赤瓜礁、東門礁等多座島礁提供通勤保障，可以在南沙執(zhí)行任務(wù)，成為捍衛(wèi)主權(quán)利器。

AG600飛機具備執(zhí)行森林滅火、水上救援等各項特種任務(wù)的能力，可在2米高海浪的復(fù)雜氣象條件下實施水面救援行動，水上應(yīng)急救援一次可救護50名遇險人員，提供了開展中遠(yuǎn)海上水面救援工作的保證。

還可以根據(jù)需要對AG600飛機進(jìn)行改裝，滿足執(zhí)行海洋環(huán)境監(jiān)測與保護、資源探測、島礁補給、海上緝私與安全保障、海上執(zhí)法與維護等多種任務(wù)需要，尤其是可以為“海上絲綢之路”航行安全提供快速有效的支援與安全保障。

森林是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，在我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)中舉足輕重。我國森林分布集中在東北、西南、東南三大林區(qū)。東北、西南林區(qū)是林火高發(fā)區(qū)，山勢險峻、地形復(fù)雜、交通困難、氣候惡劣，地面人力難以及時有效撲滅森林火災(zāi)，可造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟損失，而AG600機組人員在接到森林滅火指令后，可以在陸上機場向水箱注水或到火源地區(qū)附近水域滑行吸水后飛到火區(qū)上空，按照滅火系統(tǒng)指令，視火情大小，或者直接往返投水滅火，或者多機集中往返滅火。

每架AG600飛機的鋁材采購量約需45噸。若按2017年底已訂出17架推算，2020年底以前可制造40架AG600的產(chǎn)量計算，需采購鋁材1800噸，鋁材及鑄造鋁合金的平均用量約360噸/年。

制造AG600飛機結(jié)構(gòu)用的鋁材都是常規(guī)通用鋁合金，有高強度的Mg含量≥4.0%的5XXX系合金，也有熱處理不可強化的1XXX系、3XXX系、5XXX系合金。兩棲飛機既要與江河湖泊淡水接觸，又要與含鹽的海水及鹽湖咸水接觸，對鋁合金來說，咸水是強腐蝕介質(zhì)。因此，在制造AG600兩棲飛機時宜盡量多用5XXX系合金，特別是5083型及5056型合金，它們是綜合性能最佳的海水環(huán)境結(jié)構(gòu)鋁合金。

ARJ21支線客機鋁材全部國產(chǎn)

ARJ21支線客機是我國自主設(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。據(jù)上海飛機制造廠公布的消息稱，至2016年底，有5架完成支付，其中，2架90座級和3架78座級。預(yù)計到2035年，可交付該機型880架，制造總目標(biāo)是50架/年，一期目標(biāo)是30架/年。

按照規(guī)劃，該機型所用鋁材可于2020年以后達(dá)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，大大促進(jìn)ARJ21飛機所需鋁材的國產(chǎn)化進(jìn)程。

我國現(xiàn)有以東輕、西南鋁、西北鋁等為主的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。他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(jìn)了一臺可進(jìn)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：厚4～250mm、寬1000～4300mm、長2000～39000mm，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（使用空機質(zhì)量24955kg）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(fù)合材料占8%、鈦合金2%、其它材料占5%。如果每年生產(chǎn)30架ARJ2I飛機，每年鋁材的最大用量為1500噸。

在這里必須強調(diào)的是，所供應(yīng)鋁材的各項性能與指標(biāo)務(wù)必全面達(dá)到或超過制造原型取證機用的從奧科寧克鋁業(yè)公司進(jìn)口，以全面替代進(jìn)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7XXX系合金中，7055合金是合金化元素平均總含量最高合金之一，為12.35%，鐵與硅的平均總含量最低，僅0.125%。因而大扁錠的鑄造難度較大，冷裂紋傾向大，有些規(guī)格的大扁錠至今不能有經(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均需百萬個。在今后一段相當(dāng)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(jìn)與焊接技術(shù)的進(jìn)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(dāng)?shù)拿駲C，30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合金及A356合金鑄造形狀結(jié)構(gòu)復(fù)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(dāng)于我國的ZL101，都含6.5%～7.5%的Si、0.25%～0.45%的Mg。A356合金是356合金的改進(jìn)型，不過它的雜質(zhì)含量低與添加了微量晶粒細(xì)化元素，因而具有更高的力學(xué)性能。

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

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,約占板材總用量的35%。它們都在T77狀態(tài)下應(yīng)用。

2524-T3合金是一個很好的2XXX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)熱片、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3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7XXX系鋁合金撐起了ARJ21客機材料“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，在主要成分中增大了鋅鎂比，并用Zr取代Cr作為晶粒細(xì)化劑。由于這些成分的改進(jìn)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℃。

CR929遠(yuǎn)程干線寬體客機

2017年5月29日，中俄國際商用飛機公司（CRAIC)在中國商飛（COMAC)總部正式掛牌成立，并舉行了CR929命名發(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(yuǎn)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。我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(zé)任公司是中國商飛與俄羅斯聯(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，兩翼齊飛，紅色機翼代表中國，藍(lán)色機翼代表俄羅斯。

CR929飛機將于2025年完成首飛，且在2023年下半年完成總裝下線，所需的鋁材我國可供應(yīng)80%，20%需要進(jìn)口，主要是鋁基復(fù)合材料及高檔的新一代鋁-鋰合金材料。據(jù)悉，到2045年，該機型銷售將達(dá)到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)的平均每年采購量為4800噸。

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，CR929飛機的基本型為280座，售價約為1.135億美元～1.178億美元，而波音公司的B787-9機型約為2.64億美元，B787-10機型約為3億美元。中俄合造飛機的價格還不到美國飛機的50%。

運（Y)-20重型軍用運輸機

運-20運輸機的代號為“鯤鵬”。鯤鵬運輸機的起飛質(zhì)量為220噸，除去最大裝載質(zhì)量66噸、燃油質(zhì)量50噸、其它物資與人員5噸，估計它的凈質(zhì)量約100噸。鋁合金零部件占飛機凈質(zhì)量的65%，所以鋁制零部件的凈質(zhì)量約為65噸。若材料利用率按50%匡算，則每生產(chǎn)一架運-20大型運輸機需采購鋁材130噸(含生產(chǎn)鑄件與壓鑄件用的重熔用原鋁錠）。鋁板、箔、管、棒、型材、鑄件、壓鑄件、鍛件都在運-20上得到應(yīng)用。

生產(chǎn)運-20運輸機用的鋁材、鍛件、鑄件與壓鑄件在我國都能生產(chǎn)(含復(fù)合材料），且大部分鋁材是中鋁集團所屬的東輕和西南鋁提供。東輕僅在2016年為運-20運輸機的制造提供了約1700噸的高附加值鋁材，主要用于制造機翼壁板、框、梁、肋等結(jié)構(gòu)件。東輕為生產(chǎn)某兩種合金機翼板獲得了2016年度科技創(chuàng)新項目特等獎。西南鋁為運-20運輸機提供了很多鋁材，所生產(chǎn)的厚板、薄板、超大規(guī)格鍛件等被應(yīng)用于諸多部件。據(jù)悉，西南鋁提供了運-20運輸機所需鋁材量的三分之二。

最值得高興的是，2017年10月，中國運-20運輸機已裝上我國自主研發(fā)的發(fā)動機WS-18，并已開始試飛，這是我國在大型航空發(fā)動機制造領(lǐng)域向前跨越的重要一步。我國正在為運-20研制兩種渦扇發(fā)動機WS-18與WS-20，前者是用于替代現(xiàn)在使用的從俄羅斯引進(jìn)的D-30 KP-2發(fā)動機，這是第一階段；第二階段是用WS-20發(fā)動機取代WS-18。WS-20發(fā)動機是達(dá)到世界先進(jìn)水平的大發(fā)動機，對它的要求當(dāng)然比戰(zhàn)術(shù)轟炸機、戰(zhàn)斗機、教練機和輕型運輸機的更高，因為它的航程更遠(yuǎn)，使用頻率也更高，一旦發(fā)生事故，人員傷亡要大得多（遠(yuǎn)-20一次可運載100多名戰(zhàn)斗人員）。

我國新型運輸機運-20的空中加油改裝版運-20U在2021年11月28日首次出海執(zhí)行任務(wù)。一架運-20U與5架轟-6轟炸機、兩架空警-500空中預(yù)警機、一架運-9通信對抗機和18架戰(zhàn)斗機（6架殲-10、4架殲-11和8架殲-16）一同飛行。

在貨物或人員之外，運-20U能攜帶多達(dá)8萬升的燃料。每個加油吊艙使用軟管-錐套式裝置，每分鐘可傳輸多達(dá)3000L的燃料。運-20U將擁有6名機組人員，如果安裝3個加油吊艙就需要有3名加油操作員。

我國目前約有24架加油機，其中部分加油機是由轟-6轟炸機改裝的，還有3架俄羅斯伊爾-78加油機。伊爾-78加油機的性能和加油能力與運-20U相近。經(jīng)轟-6改裝而來的轟油-6加油機航程較短，只能攜帶30噸燃料。

運-20在2013年初首飛，2016年在中國空軍服役。運-20類似美國的C-17運輸機，最大起飛重量為180噸，最大載重為66噸?，F(xiàn)役運-20包含俄羅斯重型運輸機伊爾-76的很多特征。運-20能以最大載重量飛行4500千米，以40噸載重量飛行7800千米，在只搭載人員或者130名傘兵的情況下至少能飛行1萬千米。運-20最大航速為每小時900千米，最大飛行高度為1.3萬米。運-20有3名機組成員，包括2名飛行員和1名裝卸長。

這款飛機除了4臺俄羅斯的發(fā)動機外，均為我國制造。運-20已經(jīng)試驗了與俄制發(fā)動機類似的國產(chǎn)渦扇-18發(fā)動機。預(yù)計幾年后我國將擁有（比俄羅斯發(fā)動機）更優(yōu)良的渦扇-20發(fā)動機。這款新發(fā)動機將在未來取代新飛機和現(xiàn)有飛機中的俄羅斯發(fā)動機。渦扇-20發(fā)動機消耗的燃料更少，提供的升力比現(xiàn)在使用的俄羅斯D-30KP發(fā)動機更大。我國期待最終將運-20的性能提升至美國的C-17的水平。

運-20生產(chǎn)過程中為很多零部件使用了專門開發(fā)的復(fù)合材料。這些堅固且輕盈的材料此前只能從西方國家的供應(yīng)商獲得。我國曾期待運-20的大部分零部件都實現(xiàn)國產(chǎn)，目前除了發(fā)動機外，這一目標(biāo)已經(jīng)實現(xiàn)。

超級大型軍用運輸機與直升機

我國航空工業(yè)已邁入新階段，正在向著世界航空器制造大國與強國邁進(jìn)，為此,中國空域集團已完成對蘇聯(lián)重型直升機AHL(米26“飛行母?！保┲圃旖?jīng)驗的收購事宜，我國已從烏克蘭方獲得安-225“夢幻”重型運輸機的圖紙。俄羅斯以聯(lián)合研制形式向我國轉(zhuǎn)交了米-26重型直升機的一切技術(shù)資料。

●安-225“夢幻”重型運輸機

安-225是蘇聯(lián)時期烏克蘭安東諾夫設(shè)計局設(shè)計制造的，是為了運輸（1985年2月）暴風(fēng)雪號（Buran)航天器與其它火箭設(shè)備而開始設(shè)計，一號原型機1988年11月30日下線，12月21日在基輔進(jìn)行了第一次試飛，1989年5月18日首次完成暴風(fēng)雪號的背負(fù)飛行。遺憾的是，由于當(dāng)時蘇聯(lián)經(jīng)濟惡化到不足以支持昂貴的太空計劃，因而暴風(fēng)雪計劃在發(fā)射成功一次后就被迫停止，而專門為航天器運輸建造的安-225當(dāng)然就沒有必要了，正在建造的二號機也被迫停止。1991年蘇聯(lián)解體后，安東諾夫設(shè)計局歸烏克蘭所有，由于眾所周知的原因，至今這架全球最大與最重的運輸機僅此原型機，圖紙資料全部封存在設(shè)計局。

安-225運輸機的英語代號：安東諾夫安-225“米利亞”（Antonov An-225“Mriya”)，北約代號：哥薩克（“Cossack”)，烏克蘭語代號：安東諾夫AH-225米利亞（AHTOHOB-AH-225“Mpig”)，俄語代號：安東諾夫AH-225“Mpug”(AHTOHOB AH-225)。它的起飛質(zhì)量為640噸，翼展為88.74米，是世界上迄今為止最大的飛機。米利亞在烏克蘭語中是“夢幻”之意。安225已8次飛臨我國。我國只有石家莊機場可以供它起降。

安-225超級運輸機的機首為掀罩式（Visor type）的，可以掀開，以便裝進(jìn)巨大貨物，駕駛室在甲板的二樓，甲板為鋁合金，貨艙內(nèi)有起重機，可以容納16個集裝箱，機背可馱運既長又大的貨物。該機有6名機組人員，正副駕駛各1名，工程師2名，機載員工2名，駕駛艙之后有客艙，可乘座60多名乘客。目前服役的安-225沒有空中加油設(shè)施，但可以方便地裝設(shè)。如果把該機改為客機，估計足可以容納1500～2000名乘客。

蘇聯(lián)時期對第二架安-225已完成部分制造，同時對設(shè)計作了一些修改：裝貨舷門改在后方，尾部設(shè)計有很大改變，并裝設(shè)一個單一的垂直尾翼，使貨物裝載效率大大提高。1988年后由于蘇聯(lián)經(jīng)濟惡化，暴風(fēng)雪計劃也就擱淺，安-225也就失去了存在價值，還沒有完工的第二架安-225機身被封存。

2017年8月中國空域產(chǎn)業(yè)集團收購了烏克蘭安東諾夫飛機公司有關(guān)安-225的所有權(quán)與全部圖紙和文件資料的使用權(quán)，并計劃于2019年上半年制造出有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界上獨一無二的超重型運輸機。

而我國正在制造的這款超重型運輸機會比安-225更先進(jìn)、更強大。安-225的凈重175噸，鋁合金零部件的凈質(zhì)量估計會占70%，材料利用率若按50%匡算，需要采購鋁及鋁材約185噸/架。該機型所需要的鋁、鋁合金材料、鑄件及壓鑄件國內(nèi)全部可以解決，特大擠壓材我國可用全球獨有的225MN擠壓機生產(chǎn)，連接用的特大鍛件可用全球獨一無二的800MN模鍛機生產(chǎn)。

2017年8月，俄羅斯以聯(lián)合研制形式向我國轉(zhuǎn)移了米-26重型直升機的生產(chǎn)技術(shù)，將制造和組裝全球最大的這種直升機。彼時，我國將可全面制造全世界所有的超級重型航空器。

轟—6K和轟—20隱形轟炸機

●轟-6K轟炸機

轟-6K轟炸機的作戰(zhàn)半徑3500～5000千米。2018年5月，該機在我國南海上空進(jìn)行了起降演習(xí)，除了在南海和臺灣海峽上空執(zhí)行任務(wù)外，還在西太平洋的美國關(guān)島附近飛行過。2018年7月28日，俄羅斯舉行了國際軍事化比賽，我國派轟—6K戰(zhàn)略轟炸機、戰(zhàn)斗機和運輸機參加了比賽。

轟-6K是以蘇聯(lián)20世紀(jì)50年代末研發(fā)的第一種遠(yuǎn)程轟炸機——圖-16“獾”為基礎(chǔ)設(shè)計制造的，而俄羅斯圖-160和美國B-25的最大航程為1萬～1.1萬千米。轟-6K的max載彈量＜10噸，而圖-160的為45噸，B-52的為30噸。據(jù)國外媒體報道，我國擁有約180架轟-6K轟炸機。目前已發(fā)展到轟-6N型，擁有現(xiàn)代化的新發(fā)動機，能為裝備空射彈道導(dǎo)彈，執(zhí)行防區(qū)外打擊任務(wù)。

轟-6被認(rèn)為是一款扮演戰(zhàn)術(shù)角色的戰(zhàn)區(qū)轟炸機，這意味著如果沒有空中加油和防區(qū)導(dǎo)彈，它就無法打擊洲際距離目標(biāo)，這就是與美國的B-52和B-2以及俄羅斯的圖-95和圖-160的區(qū)別。

●轟-20隱形轟炸機

轟-20會成為徹底替代轟-6的新一代轟炸機，航程可達(dá)到1.2萬千米，max載彈量20噸，以亞音速（＜1000千米/小時）飛行，所有武器都位于內(nèi)置彈倉，而不是外部懸掛。轟-20是上海飛機設(shè)計研究院從2008年開始研發(fā)的，西安飛機工業(yè)公司從2018年開始對其進(jìn)行了一系列的地面測試，檢驗其結(jié)構(gòu)元器件，起落架和機載設(shè)備。轟-20隱形轟炸機的起飛與以后的列裝，使我國成為全球少數(shù)擁有三位一體核力量的一部分——空軍戰(zhàn)略轟炸機部隊的國家之一。轟-20使我國完善了“核三位一體”體系，并在緊急情況下提高作戰(zhàn)靈活性，其上裝備有帶核彈頭的空射巡航導(dǎo)彈。

鋁材仍是航空器的主要材料

我國成為全球最大航空市場指日可待。航空市場指的是國際和國內(nèi)的航空客流總量。我國已成型和正在研制的民用和軍用飛機大概有25種。2021年航空鋁材的采購量約12.5萬噸，今后10年內(nèi)，其復(fù)合增長率可達(dá)8%或更大一些，即使到2050年，鋁材仍將是航空器的主體材料，不會低于50%，當(dāng)然個別機型除外。復(fù)合材料用量會逐年增加，但復(fù)合材料的基體仍是鋁。在這些復(fù)合材料中，鋁約占85%以上，其它增強材料小于15%。航空器當(dāng)前用的鋁材的大致平均比例見下圖。

在2040年以前的這段時間內(nèi)，鋁材仍將是航空器的主要材料，民機的鋁材用量占比不會低于70%，軍用航空器的平均鋁材用量不會低于55%。鋁材雖然會受到復(fù)合材料的挑戰(zhàn)，但替代量不會很大，年復(fù)合增長率不會大于0.4%。復(fù)合材料的一個致命弱點是回收問題，至今尚未得到妥善解決。鋁工業(yè)應(yīng)大力加強研發(fā)新的高性能合金，創(chuàng)造新的加工工藝。

2021年，我國航空鋁材產(chǎn)能超過40萬噸/年，品種齊全，是全球產(chǎn)能最大的國家。我國生產(chǎn)的鋁合金鍛件已裝上成千上萬架飛機，但鋁合金鍛件在航空器中占的比例并不高，小于7%。（作者：王祝堂）