c919首飞最新消息(国产航空紧固件)(1)

5月14日,中国商飞公司编号B-001J的C919大飞机在上海浦东机场成功起降,标志着首架即将交付首家用户的C919大飞机首次飞行试验圆满完成。

C919大型客机是由中国商飞公司按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机。

C919的全称是“COMAC919”。

“COMAC”是中国商用飞机有限责任公司英文名称的简写,其中第一个“C”是COMAC的第一个字母,也是中国的英文名称China的第一个字母。

C919,第一个“9”寓意天长地久、经久不衰,“19”代表的是最大载客量是190座。

C919飞机总设计师吴光辉曾称:紧固件是“数以万计、类以群分、连结构、接系统、小物大为”,足以说明紧固件在航空飞机制造环节的重要作用。

那么,C919大飞机究竟采用了哪些航空紧固件?

我国C919大飞机用紧固件的需求前景如何?

国产航空紧固件能支撑起国产大飞机吗?

C919大飞机究竟采用了哪些航空紧固件?

C919飞机中使用了大约800余种不同类型和规格的紧固件,总数量可达100余万件,包括螺栓、螺母、螺钉、铆钉、高锁螺栓、托板螺母、盲铆钉、盲螺栓、销类、锁类等。

这些紧固件按安装后是否可以拆卸可以划分为可拆卸型和永久型;

按材料种类可以分为钛合金紧固件、不锈钢紧固件、合金钢紧固件等;

按受力类型,可分为抗拉型和抗剪型;

按孔径尺寸可分为标准级、加大一级、加大二级等。

可拆卸型紧固件常见的有螺栓、螺母等,可以拆卸并重新安装,如图1、图2所示。

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图1 普通型螺栓

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图2 普通型螺母

永久型紧固件包括高锁螺栓、高锁螺母、盲铆钉、盲螺栓、托板螺母等,必须在破坏系统元素后才能拆除,不能重复使用。

高锁螺栓(如图3)主要用于干涉配合孔,是使用最为广泛的高强度永久性紧固件,与高锁螺母(如图4)配合使用,在规定扭矩下螺母会剪断脱离,通过固定安装力矩保持夹紧力,连接的疲劳性能较好。

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图3 高锁螺栓

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图4 高锁螺母

盲紧固件主要用在被连接件因一侧空间不足而无法安装常规紧同件的区域,盲紧固件分为盲铆钉和盲螺栓两类。

盲铆钉(如图5、图6)的安装成本低,但抗拉能力差,对夹层长度的要求严格。盲螺栓(如图7)成本最高,但可用于高强度载荷区域。托板螺母(如图8)用于受到限制的区域,在连接部位内部需要提供永久性内螺纹的部位。

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图5 抽芯铆钉

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图6 空心铆钉

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图7 盲螺栓

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图8 托板螺母

另外还有一些特殊用途的紧固件:

1、用于将隔热毯固定在飞机的纵梁、框架或结构上的隔热毯紧固件(如图9);

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图9 毯类紧固件

2、专为手动或使用简单的手动工具快速操作而设计的锁类紧固件(如图10);

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图10 锁类紧固件

3、为飞机提供雷击保护,过盈配合,而不会对复合材料结构造成损坏的新型高锁螺栓(如图11);

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图11 防雷电螺栓

4、为增加组件和结构的疲劳寿命,设计的拉入式螺栓(如图12),可以保证过盈装配过程安全、安静;

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图12 钛合金拉入式螺栓

5、以及为了与新型高锁螺栓搭配使用,设计的新型减重钛合金螺母(如图13)等。

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图13 钛合金螺母

我国C919大飞机用紧固件的需求前景如何?

C919在全球订单数已达1000余架,成功进入市场后,总销量还将持续提升。业内人士认为,C919大型客机项目对于我国大飞机制造乃至高端制造业都会带来非常深远的影响。

根据预测,C919成功进入市场后,总销量有望达到2000架次左右,这也会开启一个规模达万亿元的市场。

此次首飞的B-001J的架机售价为6.53亿人民币,根据目前单架机紧固件在整机中的比重粗略来算,未来C919航空紧固件的市场在400亿左右。

但是,目前C919飞机整机紧固件约95%以上为进口紧固件,仅在买不到或者交期不能满足使用的情况下,才会考虑国产紧固件。为什么会出现这种状况呢?C919用航空紧固件国产化率较低的原因,主要有以下几点

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C919大飞机设计之初,为了少走弯路,全盘借鉴了波音公司紧固件标准,如美国宇航标准NAS类、美军标MS等,因此直接采购国外进口紧固件也是顺理成章。

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C919大飞机紧固件采用全球招标的方式统一采购,国外的航空紧固件巨头,如美铝、LISI、SPS等欧美公司在航空紧固件设计、生产、销售领域优势巨大,整个产业链从原材料冶炼、高端制造装备的开发、热表特殊工艺等相对成熟。其产品设计理念先进、成本低、质量一致性好,国内缺少能与之竞争的企业。

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航空紧固件制造门槛较高,国内企业少。

例如,企业必须建立AS9100质量体系,还需要通过相关的NAD-CAP认证,如热处理、表面处理、荧光检测、材料实验、化学处理等项目,才能保证紧固件生产、检测的基本要求,这就需要大量的前期投入和后期的维护成本,这令好多企业望而却步。

Nadcap 是"National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program"的英文缩写,即为"国家航空航天和国防合同方授信项目"。

它是由美国航空航天和国防工业巨头与美国国防部、SAE等机构共同发起和发展的一个专门对航空航天工业的特殊产品和工艺进行认证的体系。其宗旨是以通用的第三方认证解决方案代替各自对供应商进行重复的特种工艺审查认证,以有效地降低其供应商发展成本和潜在风险。)

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欧美先进航空紧固件企业与国际上知名的航空航天公司(波音、空客、庞巴迪)有着密切的关系。能深度参与飞机设计过程,对于飞机紧固件的具体需求掌握全面,能通过正向设计的方式不断完善紧固件的功能特性。

国内企业多是按国标、航标等标准生产紧固件,很少有机会参与新型紧固件的设计与研发。

对新型紧固件的认知多是对国外产品进行逆向工程而得,这就导致国内企业在紧固件的设计方面落后较多。

虽然说C919大飞机的供方遍布全球,但是随着目前中美贸易战愈演愈烈,美国正加速与中国在高科技领域的脱钩,从整个产业链安全的角度来看,未来C919紧固件国产化是必由之路,这就为国内的航空紧固件企业带来了巨大的机遇。

国产航空紧固件能支撑起国产大飞机吗?

答案,是肯定的!

近20年,经过多个重点型号的研制、生产,中国航空工业积累了大量的经验,飞机设计师们也逐步认识到了紧固件的重要性,国家层面也已经加大了在航空航天紧固件领域的投入。

目前,国内从事航空航天紧固件生产的企业主要包括航天精工、中航标准件公司、钛金科技、航空 625 所等国有高科技单位,还包括苏州天隆、航钛精密、白云中航、汉中天达、中航和辉等其他一些小型公司。

这些公司有的大而全,有的小而专,基本能满足国内航空领域对中、低端紧固件的需求。

但是受限于国内的工业基础相对薄弱的现状,原材料、高端装备开发等一些问题尚未解决,国内在高端紧固件的研制、生产上,与国外先进企业还有较大的差距。

行业主管部门应该结合行业计划调控性较强的特征,统一规划,合理统筹,规避市场的无序竞争,鼓励各企业在细分领域深耕细作,打造竞品,提升我国航空紧固件产业能力,替代进口,发展民族工业。

相信在不久的将来,国产高端航空紧固件一定能替代进口,大放异彩!

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