“火龍駛過龜蛇舞，鐵鳥飛臨鳳鶴回。” 郭沫若在《長春集·頌武漢》中將飛機比喻成了鐵鳥，無獨有偶，茅盾在他的《大鼻子的故事》中也有相關(guān)描述。曾幾何時，我們習慣將飛機看成是“鐵家伙”，然而隨著航空材料的發(fā)展，傳統(tǒng)的金屬材料正在被更“輕”、更“強”的復合材料所代替，新一代夢想飛機波音787更被人們戲稱為“塑料飛機”，把飛機比作“鐵鳥”也顯得越來越不恰當。
復材技術(shù)成為發(fā)展趨勢
我國民用飛機復合材料結(jié)構(gòu)應用技術(shù)研究起步晚，基礎(chǔ)相對薄弱。為了實現(xiàn)我國大型民機復合材料主承力結(jié)構(gòu)技術(shù)“跨越式”的發(fā)展，針對我國大型民機復合材料主承力結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展策略，北研中心作為民用飛機技術(shù)的預先研究單位，瞄準國際一流民機關(guān)鍵技術(shù)，開展多個科研項目，并取得了豐碩的成果。
2012年開展的復合材料機翼研制攻關(guān)項目，旨在以C919機翼為驗證平臺，攻克大型客機復合材料機翼結(jié)構(gòu)分析設(shè)計、制造、試驗、檢測與維護方面的關(guān)鍵技術(shù)，為復合材料機翼的型號研制做好技術(shù)儲備。經(jīng)過項目組三年的努力，于2015年4月14日順利通過詳細設(shè)計暨轉(zhuǎn)階段評審，進入技術(shù)集成階段，大批試驗數(shù)據(jù)及工藝件、試驗件的完成充分驗證了前期設(shè)計工作，并為未來型號機翼使用復合材料奠定了堅實的基礎(chǔ)。
工藝驗證件強度可媲美試驗件
復材機翼項目根據(jù)積木式試驗方案共規(guī)劃五級八千多件試驗件，現(xiàn)正有序地進行。其中X850材料許用值試驗已完成四千多件，通過許用值試驗，建立了復合材料設(shè)計許用值的試驗方法和計算方法。同時，疲勞門檻值試驗結(jié)果顯示，X850材料疲勞壽命形狀參數(shù)與中國商飛公司的C919客機以及國外主流飛機制造商采用的數(shù)值一致，表明X850材料設(shè)計許用值選取的合理性，確保了復材機翼項目的強度計算，并為后續(xù)的減重奠定了基礎(chǔ)。
X850的應用在我國尚屬首例，本試驗結(jié)果填補了我國T800級復合材料的許用值數(shù)據(jù)庫的空白，為未來型號選用此材料，提供直接的數(shù)據(jù)支持。
復合材料機翼項目的四米四筋壁板、七米梁和下壁板開口區(qū)工藝驗證件都已成功交付，電腦上的“圖片”已轉(zhuǎn)換成了實實在在的零件擺在我們眼前，驗證了設(shè)計階段的設(shè)計方法和設(shè)計原則的工藝可行性，為復材機翼項目典型盒段和全尺寸盒段試驗件的成功研制奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。同時這些工藝驗證件研制過程中所使用的新工藝新方法（自動鋪帶、熱隔膜成型等），可直接用于未來型號。
波音787為何被稱為“塑料飛機”
縱觀民用飛機復合材料結(jié)構(gòu)應用技術(shù)研發(fā)歷程，美國、歐盟等世界航空發(fā)達國家和地區(qū)十分重視民用飛機復合材料及其應用技術(shù)研究，在該國家和地區(qū)航空制造企業(yè)研制后續(xù)機型之前，都會通過復合材料結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)集成驗證項目，來提高復合材料主承力結(jié)構(gòu)技術(shù)的工程化應用水平，并直接支持實際飛機型號研制。
波音787夢想飛機上，復合材料用量達到了50%，其機身、機翼、尾翼等主要結(jié)構(gòu)均采用復合材料制造。機身結(jié)構(gòu)采用纖維自動鋪放技術(shù)鋪設(shè)長桁和蒙皮，并經(jīng)過熱壓罐固化。
這一整體成型工藝取代了由上百塊蒙皮壁板、加強筋及長桁和上千個緊固件組裝的傳統(tǒng)機身制造工藝。機翼和尾翼的蒙皮、長桁、梁，以及機翼固定前緣和翼尖小翼等同樣采用了纖維自動鋪放機制造。副翼、襟翼、擾流板以及機身的后壓力隔框等采用真空輔助樹脂轉(zhuǎn)移模塑（VARTM）工藝制造。其實早在1989年，NASA啟動了ACT（Advanced Composite Technology）計劃,就針對這些工藝技術(shù)開始了預先研究探索�？梢赃@么說，今天的波音787夢想飛機正是源于二十多年前的研究成果。
除了復材機翼項目，北研中心還針對未來型號，開展了多項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。值得一提的是，所有這些項目都充分貫徹了國外先進的復合材料設(shè)計-制造一體化的設(shè)計理念。在設(shè)計階段，制造充分參與，協(xié)同工作，共闖難關(guān)，大大縮短了項目研制過程的迭代次數(shù)，提高了產(chǎn)品的制造可行性。
