专家观点：制造双通道民机关注的问题

国产双通道民机对标空客A350和波音B787。这两款飞机中最大的起飞重量319吨。机身直径约6米，长度约60米，翼展65米。制造如此庞大的飞机将会面临许多问题。

发动机

我国研制支线飞机ARJ21-700和单通道C919，生产组织采用了国际通行的主制造商-供应商模式。ARJ21选用了美国GE公司制造的CF34-10A涡扇喷气发动机。C919选用了美国GE与法国赛锋合作制造的LEAP-1C涡扇喷气发动机。

随着国际形势突变，西方随时都有可能断供发动机。对此，国家投入了巨大资源，研制国产发动机CJ-1000AX（长江1000），以取代LEAP-1C。双通道A350和B787所用的发动机，推力在70,000-90,000磅（表1、图1）。而CJ-1000AX（长江1000）的推力属于30,000磅级。它仅适用于C919这样的单通道飞机。

表1  发动机推力

图1  进气口对比

C919有了国产CJ-1000AX（长江1000）发动机，将不再担心美国断供。据传，用于双通道民机的发动机长江2000，也有计划自己研制。但是支线飞机ARJ21的发动机，还得要走全部国产化的道路。

俄罗斯有了美国对他们民机工业断供的教训。对民机所用的发动机，准备要全部国产（表2）。其中连俄-法联合研制的SaM-146涡扇发动机，也要用全部国产的PD-8涡扇发动机取代。

PD-35s涡扇发动机是俄罗斯，单独投资研发的。它不在中-俄合作宽体飞机CR929项目范围里。

表2  俄罗斯民机发动机 

大部件运输

空客A350总装在法国图卢兹，波音B787总装在西雅图埃弗雷特。他们的部件都是在其它地区工厂制造的（图2-1/-2）。部、组件的外形尺寸超过了公路、铁路运输的限制。空客将A300客机的客舱加大，专门用来运输这些部、组件（图3-1）。波音改装B747用于运输大部、组件（图3-2）。

图2-1  A350部、组件制造地区

图2-2  B787部、组件制造地区

图3-1   空客A300改装的“白鲸-BELUGA”

图3-2  波音B747改装的 ”梦幻吊运机-DREAMLIFTER ”

国产ARJ21和C919总装在上海浦东国际机场以南祝桥镇。机身、机翼大部件均来自中航工业西飞、沈飞、成飞、洪都等工厂。这些部件都可以通过公路或铁路运输。

双通道飞机机身、机翼大部件，如何由这些工厂运到上海总装工厂？

制造大部件新增加的设施

双通道民机机身、机翼，将用树脂基碳纤维复合材料制造。它的制造工艺与铝合金大不相同。制造A350、B787部件的工厂，都新建了符合要求的巨大厂房。图4展示波音B787部件；表3列出了制造这些部件新建的厂房面积。

由于基材树脂是热固性环氧树脂，它需要在高温、高压的热压罐中固化。因此，在新建厂房中都安装了配合部件外形尺寸的巨型热压罐（表4、图5）。

图4 波音787部件图

表3 波音787制造部件的新厂房

图5 热 压 罐

表4 波音787制造部件的热压罐

民机是商品，一种特殊商品

国产双通道民机将来竞争的对手是波音B787和空客A350。波音B787被西方誉为民机工业的一次“革命”。显然它的技术水平要优于A350。毫无疑义研发目标要对准B787，而不是A350。

目前，B787毕竟进入市场十多年了。到929进入市场时，B787已经是二十多年前的产品了。因此， 929的技术方案，不但要能与B787相比，而且要有突出的亮点。要有亮点，这对当前研发人员是一个巨大的挑战。

波音B787最突出的亮点是，机身使用热固性基材树脂的碳纤维复合材料、整体筒制造技术。材料的供应状态是以预浸料形式。工序中需要在热压罐中固化。热固性复合材料、预浸料、热压罐这一套材料技术，已经在航空工业使用40多年了。在这些年里，人们一直在寻求克服预浸料、热压罐不足之处的方法。

随着科技进步，热塑性碳纤维复合材料成为关注的焦点。热塑复材没有严格冷藏或超过货架期的要求；制造零件过程中不需要高温、高压热压罐固化，只需要一般加热、加压和一点时间就可以实现固结。热塑复材还可以如同金属材料一样，进行冲压成型。零件连接可以采用焊接。特别是它可以回收再利用。

2018年以前，一种高温、高性能热塑树脂 - 聚芳醚酮 (PAEK)，进入航空研发领域。这种材料不仅具有一般热塑性树脂的优点，它还具有很好的压缩性能。由于热固性环氧树脂基材压缩强度低，致使一些结构件无法使用它来制造。因此，提高基材树脂的压缩强度，一直是航空科研人员孜孜追求的目标。高温、高性能热塑树脂，正好满足了这个要求。

2018年赫氏（Hexcel）和东丽（Toray）迅速采取不同方式，引进法国阿科马（Arkema）的Kepstan®PEKK（聚醚酮酮）热塑树脂，推出用于民机的热塑碳纤维复合材料。这两家公司产品的调整，预示今后制造民机要用热塑复材。

制造双通道民机部件用热塑性碳纤维复合材料，将会提升飞机的综合性能，是与波音B787竞争的亮点。

支线飞机ARJ21-700没有美国FAA的适航证，只能在国内销售。单通道飞机C919要有欧洲EASA的适航证。C919可以进入世界民机市场。但是没有突出的亮点与空客A320neo相比，国外市场份额不会太大。到929进入世界市场，已经是十几年以后的事了。这时的929不但要能从国外市场分得一块蛋糕，而且她的英姿还要与我国的国际地位相匹配。

说明：本文所关注的问题，泛指新研发的双通道民机。本文仅代表个人观点，供相关人士参考。