《经济参考报》记者日前采访了解到,以新舟700、ARJ21、大型客机为代表的我国自主品牌民用飞机目前虽然研制顺利,但是受材料这一关键性技术落后的影响,我国民用飞机的市场竞争力遭到极大削弱。为了扭转不利的局面,关中航空带近年来掀起了材料革命的高潮,在多种核心材料上取得了巨大进展。
材料成为民机研制最大软肋
在记者采访的过程中,国内航空工业专家们对我国研制成功三大自主品牌民用飞机都充满了信心,但是对今后的市场前景如何不少人却疑虑重重,其中相当一部分专家认为我国落后的材料研制技术会成为自主品牌民用飞机市场竞争力最大的软肋,会给我国航空工业造成巨大的风险。
民用飞机与军机不同,军机只要生产出来了就算成功,而民用飞机成功与否最终得看它能否被市场接受、能否取得商业效益。我国自主品牌民用飞机今后都会面临空前激烈的国际市场竞争,要想取得商业成功必须要有强大的市场竞争力,而衡量飞机市场竞争力的一个重要指标是看新型材料尤其是航空复合材料在飞机制造上应用的比例,然而我国的材料研制技术却远远地落后于欧美发达国家。
长期关注飞机材料研发的原航空部第一批研高工杨超凡告诉记者,近40年来,世界飞机工业发展的一个大趋势就是复合材料飞机代替金属材料飞机。产生这个巨变的原因是用航空复合材料替代金属材料可以使飞机减重10%-40%,结构成本降低15%-30%。减重和降低成本对于以高油价为特征的航空市场减少排放以及提高航空产品的市场竞争力都极其重要。
西方发达国家早已在飞机上大规模使用航空复合材料,但是我国由于技术力量薄弱,至今尚不具备高性能航空复合材料的研制能力。目前,以美国、日本为代表的西方发达国家已掌握了T800、T1000等高性能碳纤维航空复合材料工艺,其中T800已广泛用于波音787飞机,而我国与之相比差距非常大。据中航工业北京航空材料研究院科技委主任益小苏研究员估计,目前我国航空复合材料与国际先进水平的差距约有15-20年,对国外技术的依存度在95%左右。
更让人忧虑的是,为限制中国飞机工业的发展,目前西方国家在航空复合材料上对中国严格禁运。在这种情况下,我国目前正在研制的三大自主品牌民用飞机的主部件都无法用航空复合材料来制造,用的还是金属材料,这使得我国自主品牌民用飞机市场竞争力遭到了极大的削弱。
关中航空带掀起材料革命高潮
为了尽快提高我国自主品牌民用飞机的市场竞争力,近年来关中航空带掀起了材料革命的高潮,多家企业对新型材料进行了研发,取得了巨大进展。
2011年5月30日,由中国航天科技集团公司第四研究院西安康本材料有限公司研制生产的高性能碳纤维产品T400顺利通过了陕西省工业和信息化厅组织的省级新产品鉴定。由中国科学院院士邢球痕,中国工程院院士孙晋良、姚穆、周国泰等国内碳纤维、复合材料、纺织业方面的知名院士与专家组成的鉴定委员会经鉴定,认为该材料制品性能稳定,生产工艺先进,总体技术水平达到国内外同类产品的先进水平。虽然与西方发达国家已掌握的T800、T1000相比,差距还不小,但是已把我国复合材料的研制技术向前推进了一大步。
陶瓷基复合材料是另一种在航空航天等领域具有广阔应用前景的新型材料,它具有比铝轻、比钢强、比陶瓷更耐高温、比碳复合材料更抗氧化等突出特性,国际上只有法、美等少数国家掌握该技术。西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室张立同院士研究团队经过艰苦的研究攻关,近年来先后突破了一系列关键技术,目前已具有陶瓷基复合材料大型复杂构件的设计和制备能力。
与此同时,位于西安阎良国家航空基地的西安四方超轻材料有限公司通过自主研发,掌握了镁锂合金材料的研制技术,并投入了工业化批量生产。据西安交通大学材料专家柴东朗教授介绍,镁锂合金材料具有低密度、高塑性等特点,是当今世界上最轻的金属结构材料,可部分替代目前应用于航空、航天领域的铝材及其他铝合金材料。中国对镁锂合金材料研究已有一段时间,但是大多数处于实验室阶段,而在西安能建成镁锂合金生产线并进行工业化批量生产,说明中国已经比较成熟地掌握了镁锂合金材料的研制工艺。
公司总经理韩佰锋说,目前美国研制镁锂合金每公斤价格高达2000美元,而且还不卖给我国,西安四方超轻材料有限公司研制镁锂合金每公斤价格只要2000人民币,目前国内已有多家航空航天企业准备采购使用国产的镁锂合金。
多管齐下推动国内材料研制再上新台阶
虽然关中航空带掀起的材料革命取得了不小的成绩,但是也应看到,与国外最先进的水平相比差距还是很大。为了推动国内材料研制再上一个新台阶,关中航空带的材料专家建议,我国应尽快采取更强有力的扶持措施。
具体而言,一是要继续立足自主创新加快国内材料的研制进度。新型材料的核心技术是绝不可能从西方国家买到的,我国应在现有的研制技术基础上进一步汇集全国的力量,加快对材料关键技术的大规模攻关,尽力缩短与国外的差距。
二是可发挥我国在材料技术上的比较优势换取国外先进技术。我国材料总体与西方国家差距很大,但是在一些具体的技术指标上却不弱,甚至有的在国际上来说也是有较大技术优势的。这样,我国就有可能通过有比较优势的技术,来换取西方发达国家材料的其他先进技术。
三是可通过资本运作并购国外公司获取材料的应用技术。我国新型材料与国外的差距不仅体现在材料本身的研发技术上,还体现在应用技术上。新型材料的研发技术国外是非常保密的,但是在应用技术上对我国相对来说还开放一些,我国可以通过资本运作、并购国外公司来获取先进的应用技术。