国产飞机的核心部件30年前已成功国产为何至今却不敢替代进口

2024-03-30 项目视频

  2019年,我国上映的一部国产灾难片《中国机长》受到不少影迷好评,同时也引起了很多航空爱好者的热烈讨论。

  原因在于,该部电影改编自四川航空3U8633航班线位乘客,由于这架航班驾驶舱右座前风挡玻璃破裂,机组实施紧急下降,最终该航班成功备降到成都双流机场。

  很多航空爱好者看来,飞机能够安全落地,一种原因是跟机长的专业素质有关,另一方面也是由于起落架发挥了及其重要的作用。而起落架的原材料,就是300M超高强度钢。

  要知道,在众多行业之中,对材料要求最高的当属航天航空领域,航空航天领域所需要的材料大多数都是复合材料,具有超高的物理特性,正是因为300M超高强度钢具有强度高、横向塑性高、断裂韧性高、疲劳性能优良及抗腐蚀和抗老化性能好等优点,所以一直是航空航天领域很重要的材料。

  而至今中国本土制造的飞机,都没有实现安装国产的300M超高强度钢起落架,而在全球航天钢材市场中,美国300M钢占据的市场占有率最大,这也代表着美国航天钢材,正卡着全世界各国航天产业高质量发展的脖子。

  早在1952年,美国国际镍公司成功研发出300M超强度钢,这种钢采用的锻件制造工艺,难度相当高,并应用到真空热处理技术,有效提升了钢材表面上的质量,300M钢最难的点在于真空高温冶炼,切削加工更是难上加难,至今这两项技术也只有少数国家取得了突破。

  中国早在1990年,就根据美国方面的技术资料,进行了300m超强度钢的试制,最终生产出了中国第1代300M超强度钢。

  那么,1990年到现在已经有30多年了,为什么至今全球大飞机起落架用钢仍然依赖美国进口的300M超强度钢,中国本土制造的飞机,也不得不使用美国进口呢?中国本土的300M超强度钢为什么就没有用武之地呢?

  实际上,经过30年的发展,中国本土的300M超强度钢取得了一个又一个的进展,但是仍然达不到制造起落架的标准。

  要知道,飞机起落架因服役环境的复杂性致使在使用的过程中频繁受到较大的冲击载荷,任何一个加工缺陷都可能引发重大安全事故,对起落架等产品质量的严控是航空制造业的准则。

  之前我国国产的首款民航大飞机C919就使用了国产300M超强度钢制造的起落架,但是在进行试飞的时候,因为起落架高强度钢材料未达到标准,不得不重新翻修用美国进口材料替代,从某一种意义来说,国产大飞机也未摆脱美国化的命运。

  也不能说中国在300M高强度钢材方面不争气,因为中国生产的超高强度钢材水平与欧洲、俄罗斯等国家相比,还要更胜一筹。但是和美国相比,还存在不少缺点,例如出现内部裂纹、粗晶以及硫化物夹杂等现象,如果说美国的300M高强度钢处于第4代,中国目前的水平就处于第2代。

  出现此现状,和冶炼过程中纯净度不高有很大关系,简单的来说,就是中国在高纯度熔炼技术上,和美国还不在同一水平。

  虽然中国顶尖领域落后强国,但中国企业依旧不断前行取得了不小突破,在2018年上海举办的航天展览上,宝钢特钢展出的300M高强度钢吸引了不少人关注,这款钢材在强度等综合性能方面,和美国国际镍公司研发的300M钢基本持平,这在某种程度上预示着在未来大飞机生产中,起落架将迎来一波国产化替代浪潮。

  从整体来看,我国大飞机所要使用到的高强度钢,要想实现完全国产化,未来还有非常长的路要走,毕竟我国在高强度钢所需的热处理技术、轧制技术和温度梯度轧制技术等方面,暂时还未达到日企、美企的技术水平,甚至部分技术还停留于实验室阶段,高强度钢材要想真正完全国产化,中企还要一直加大科研投入费用。

  相信在中企和各大科研机构的努力下,飞机起落架高强度钢材这块硬骨头,终将被中国啃下。