鋁加工行業(yè)走向藍天，航空鋁材自主化進程加速
發(fā)布時間：2015-12-12 新聞來源：一覽鋁業(yè)英才網(wǎng)
近日，我國ARJ21新支線飛機從上海飛往成都，正式交付給成都航空公司，這是繼11月2日C919大型客機總裝下線后，我國航空工業(yè)又一重大突破——ARJ21新支線飛機是中國首次按照國際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中短程新型渦扇支線飛機。
鋁業(yè)英才網(wǎng)專家認為，得益于技術(shù)的進步以及國家政策的支持，我國民用飛機制造市場廣闊，而鋁作為航空器材制造最重要的金屬材料之一將發(fā)揮舉足輕重的作用，相關(guān)鋁企也將明顯受益。
民機產(chǎn)業(yè)取得歷史性突破
ARJ21新支線飛機包括基本型、貨運型和公務(wù)機型等系列型號，座級78——90座，航程2225——3700公里，主要用于滿足從中心城市向周邊中小城市輻射型航線的使用要求。
據(jù)悉，ARJ21交付后，根據(jù)行業(yè)規(guī)定，新款的飛機必須通過運行合格審定，進行100小時的驗證，對補充文件進行審查，證明符合民航局的標(biāo)準(zhǔn)后才能投用，預(yù)計交付3個月后將投放市場。
ARJ21飛機是我國民機產(chǎn)業(yè)第一個投入營運的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的飛機，初步探索了一條“自主研制、國際合作、國際標(biāo)準(zhǔn)”的民機技術(shù)路線。ARJ21按照“主制造商——供應(yīng)商”國際通用的研制管理模式，組建了國外系統(tǒng)供應(yīng)商的管理體系。系統(tǒng)研制由中方提出系統(tǒng)設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo)，中方與國外供應(yīng)商進行聯(lián)合定義，國外供應(yīng)商進行研發(fā)，中方進行監(jiān)控、評審、審批和適航審定，中方最后完成飛機級系統(tǒng)集成和綜合。
中國商飛公司董事長金壯龍表示，通過ARJ21-700飛機研制，我國走完了噴氣支線客機設(shè)計、制造、試驗、試飛全過程，掌握了失速、最小離地速度、顫振、自然結(jié)冰、起落架擺振等一大批關(guān)鍵試飛技術(shù)和新技術(shù)、新材料、新工藝，建立了民機產(chǎn)業(yè)體系，為C919國產(chǎn)大型客機項目順利推進開辟了道路，創(chuàng)造了有利條件。
就在ARJ21新支線飛機啟航前不久，在11月2日，中國自主研制的C919大型客機首架機在中國商飛浦東基地總裝下線，正式宣告中國可以自主生產(chǎn)大型客機。
C919是中國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的中短程商用干線飛機，標(biāo)準(zhǔn)航程型設(shè)計航程為4075公里，增大航程型設(shè)計航程為5555公里，可滿足航空公司對不同航線的運營需求。C919客機的發(fā)展目標(biāo)是為民用航空市場提供安全、舒適、節(jié)能、環(huán)保、具有競爭力的中短程單通道商用運輸機。在市場定位上，以國內(nèi)為切入點，同時兼顧國外市場，提供多等級、多種航程的產(chǎn)品。
目前，C919大型客機國內(nèi)外用戶數(shù)量為21家，總訂單數(shù)達到了517架。C919首架機計劃于2016年首飛。根據(jù)預(yù)測，C919成功進入市場后，總銷量有望達到2000架次左右，中國無大型民用客機的時代也將成為歷史。
鋁業(yè)英才網(wǎng)專家認為，ARJ21和C919的成功自研，不僅成為民機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史性轉(zhuǎn)折，還將為與航空業(yè)密切相關(guān)的鋁加工業(yè)帶來巨大市場。
航空鋁材需求增加
鋁合金憑借密度小、強度適中、易加工成形、耐腐蝕性強，資源豐富、可回收性強等獨特的優(yōu)勢，成為航空器制造的主要關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)材料。
高強鋁合金具有密度低、強度高、熱加工性能好等優(yōu)點，其制成的板材、擠壓型材、轂件等在航空航天構(gòu)件上有廣泛的應(yīng)用前景。比如高強鋁合金厚板作為主要承力構(gòu)件，使用比例占飛機上總鋁材用量的30%——35%。
目前，應(yīng)用在航空民機的鋁合金材料主要有：鋁合金鑄件、鋁合金鍛件、大斷面鋁合金擠壓型材、鋁合金厚板等。
據(jù)悉，ARJ21飛機的選材以鋁合金為主，鋁制零部件的質(zhì)量占飛機凈質(zhì)量的75%，ARJ21飛機用的鋁合金大體上與波音B777飛機的相同，選用綜合性能優(yōu)秀的第四代高強耐損傷鋁合金制造主體結(jié)構(gòu)件；而C919的前機身、中機身、中后機身、機頭與機翼的結(jié)構(gòu)件則幾乎全是用鋁材制造的，C919的鋁制工作總質(zhì)量占飛機總凈質(zhì)量的65%。
航空運輸和通用航空服務(wù)需求的不斷增長為飛機制造業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的市場空間。預(yù)計未來10年，全球?qū)⑿枰删�飛機1.2萬架、支線飛機0.27萬架、通用飛機1.83萬架、直升機1.2萬架，總價值約2萬億美元；同時，隨著我國空域管理改革和低空空域開放的推進，國內(nèi)通用飛機、直升機和無人機市場巨大。
國際航空運輸協(xié)會(I.TA)調(diào)查報告中表示，再過20年中國將在飛機乘客數(shù)量方面超過美國成為全球最大的航空市場：2034年全球飛機乘客總數(shù)將增長一倍，達到74億人，在年均增速為5.2%的情況下，2034年中國將有11.9億乘客，超過2014年7.58億人；美國市場的飛機乘客數(shù)量將以平均3.1%的速度增長，這能讓乘客數(shù)量在2034年達到11.6億人。與此同時，該協(xié)會預(yù)測，2029年中國就會成為世界第一名。
根據(jù)空客預(yù)測，未來20年，中國新增飛機總數(shù)為5363架，其中包括單通道飛機3567架、雙通道飛機1477架、超大型飛機319架。
航空鋁材自主化進程加速
中國鋁加工業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，已成為國際公認的鋁材生產(chǎn)大國，目前，無論是鋁合金熔煉設(shè)備、軋制設(shè)備、還是鋁合金擠壓設(shè)備以及精整設(shè)備，現(xiàn)代化的一流鋁加工設(shè)備之?dāng)?shù)量對全球各國而言是最多的，但由于基礎(chǔ)研究以及高端技術(shù)的薄弱，航空航天工業(yè)所用的高端鋁材方面還是短板。我國自1956年有了現(xiàn)代化的鋁加工業(yè)以來，所需航空鋁合金厚板一直處于凈進口狀態(tài)。
在我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的支線客機ARJ21-700與C919大型客機的用材中，鋁合金零部件的質(zhì)量占到飛機總質(zhì)量的65%——75%。根據(jù)計劃，到2018年，ARJ21支線客機、C919大飛機所用30%以上的鋁合金材料將采用國產(chǎn)鋁材，然而中國商飛上海飛機設(shè)計研究院副總工章駿日前在出席“2015新材料國際發(fā)展趨勢高層論壇”時表示，目前中國的大飛機C919上國產(chǎn)材料使用的比例只有5%——6%。中國大飛機對鋁合金材料的需求增加了中國鋁加工企業(yè)航空民機鋁合金研發(fā)和規(guī)模化生產(chǎn)的緊迫感。
日前，國家工信部原材料工業(yè)司、裝備工業(yè)司聯(lián)合在上海組織召開第一次“民機鋁材上下游合作機制”工作會議。工業(yè)和信息化部原材料司司長周長益表示，為推動民機鋁材跨行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，工業(yè)和信息化部將牽頭成立“民機鋁材上下游合作機制”，并聚焦航空鋁材研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用關(guān)鍵環(huán)節(jié)，推進航空鋁材完全自主供應(yīng)，建立自主創(chuàng)新的材料體系和裝備技術(shù)體系，充分發(fā)揮合作機制作用，加大對重點牌號研制和平臺建設(shè)支持，完善民機鋁材應(yīng)用引導(dǎo)政策和標(biāo)準(zhǔn)體系，鼓勵國企民企互為促進和軍民融合。
全球第二大、亞洲最大的工業(yè)鋁擠壓產(chǎn)品研發(fā)制造商中國忠旺作為“民機鋁材上下游合作機制”的成員之一參加了此次會議。據(jù)悉，作為民營鋁企的領(lǐng)跑者，中國忠旺早已開始了在航空航天用鋁領(lǐng)域的探索和實踐：2013年針對航空航天領(lǐng)域?qū)︿X型材的規(guī)格、特性及嚴(yán)格的質(zhì)量要求，忠旺啟動了“7075航空擠壓棒材”的研發(fā)項目；2015年，忠旺民機用7075合金薄壁型材結(jié)構(gòu)件開發(fā)成功，滿足了民用飛機設(shè)計制造的需求，為公司進入飛機制造領(lǐng)域打下基礎(chǔ)；2015年，忠旺還與沈陽航空航天大學(xué)、中航沈飛民用飛機有限責(zé)任公司三方聯(lián)合創(chuàng)建了遼寧航空航天鋁合金研發(fā)聯(lián)合實驗室等。忠旺集團現(xiàn)已可生產(chǎn)適用于飛機部件用的高強度鋁合金板材、棒材、管材以及不同斷面的鋁擠壓產(chǎn)品。
此外，忠旺的天津鋁壓延材項目至今已籌備了五年之久，該項目第一期年設(shè)計產(chǎn)能為180萬噸，包括兩條生產(chǎn)線，目前第一條生產(chǎn)線的廠房建設(shè)及設(shè)備安裝已基本完成，現(xiàn)正進行最后階段的設(shè)備調(diào)試。第一條生產(chǎn)線主要生產(chǎn)鋁合金中厚板，包括航空航天、船舶、商用車及軌道車輛等領(lǐng)域使用的交通運輸板材及化工容器用板材等，投產(chǎn)后有望扭轉(zhuǎn)國內(nèi)高端鋁板產(chǎn)品依賴進口的局面。
“民機鋁材自主化的發(fā)展要求勢必將大力推動國內(nèi)高端鋁材的進一步發(fā)展。”業(yè)內(nèi)人士表示，“由于對技術(shù)的要求非常高，一些具備規(guī)模和實力基礎(chǔ)的鋁企將率先受益，這些企業(yè)往往已經(jīng)擁有世界上頂尖的現(xiàn)代化鋁加工技術(shù)裝備，也在加強研發(fā)力度，積極引入行業(yè)人才，加上國家政策的推動落實，國產(chǎn)航空鋁材有望早日實現(xiàn)‘彎道超車’。”
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