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C919飞机撬动的“万亿元市场”,经编行业也有一席之地

2023年5月28日,国产大飞机C919完成首次商业载客飞行,它是我国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机。C919研制成功意味着我国民机技术实现集群式突破,整个民机产业链将显著受益。

C919大型客机是国内首个使用T800级高强碳纤维复合材料的民机型号。碳纤维作为21世纪“新材料之王”已经成为各大公司制造飞机时的必要选项,而碳纤维复合材料的基础是碳纤维经编多轴向编织物。C919达产后,更大的潜在市场需求或将带动经编碳纤维织物产业加快发展。

C919成功首航,大飞机市场将起飞

2023年5月28日12:31分,中国东方航空MU9191航班顺利抵达北京首都国际机场。之后穿过了象征民航最高礼仪的“水门”。国产大型客机C919全球首次商业载客飞行成功。

C919首航

这是国产大飞机C919执飞的首个商业航班,130多名旅客见证了这次载入史册的飞行

MU9191航班起飞

C919商业首航圆满成功,标志着国产大飞机从0到1的历史性突破。据上海市科委发布的《2022上海科技进步报告》显示,截至2022年底,C919累计获得32家客户、1035架订单

随着国内航空产业技术水平不断提升,大飞机的国产化水平将持续提升,大飞机产业链带动制造业水平整体向高端化奋进,其高附加值的特性会慢慢展现。围绕C919的商用及量产,大飞机产业链整体孕育万亿元空间。

先进材料加持,C919“减重瘦身”

作为“现代工业皇冠上的明珠”的大飞机项目,是一个国家科技水平、制造能力、经济基础和综合国力的集中体现,是衡量一国制造业先进水平的制高点。

一直以来,航空发展就流传着“一代飞机,一代材料”的说法,形象地概括了采用高性能新材料与提高飞机性能之间的密切联系。研究报告显示,C919所使用的主要材料中,铝合金占比达到65 %,钛合金占比9.3 %,超高强度钢占比6.9 %,复合材料占比11.5 %。

由于大规模采用先进材料,C919整体减重7 %左右。对于国产客机的研制,关键之一就是要提高先进材料的应用水平,而复合材料用量是判断民用客机先进性的重要标志。因此,C919被认为“在我国材料领域具有里程碑式的意义

C919大型客机是国内首个使用T800级高强碳纤维复合材料的民机型号。相比T300级材料,T800级材料强度、模量更高,韧性更强,具备更好的抗冲击性,C919上受力较大的部件,如后机身和平垂尾等都使用了T800级碳纤维复合材料。

T300属于第一代民机复合材料,其树脂基体为未增韧的脆性环氧树脂基体,增强纤维为T300碳纤维,其拉伸强度约为3.5 GPa,拉伸模量约为230 GPa。T300呈现脆性材料性能特征,对冲击载荷引起的分层损伤比较敏感,因此只能用于受力不大的次承力结构。C919上使用的T800材料采用增韧环氧树脂基体,增强纤维为T800碳纤维,拉伸强度和拉伸模量较T300提高50 %左右,也是目前国际上民机主承力结构应用最为广泛的复合材料。

C919在后机身和平垂尾以及发动机风扇叶片等位置均使用了碳纤维复材,占机身重量的11.5 %,预计C919达产后,带来的碳纤维消耗量为484.15吨/年,预计市场容量为1.1亿元/年。

碳纤维复合材料基础:多轴向经编织物

碳纤维作为21世纪“新材料之王”已经成为各大公司制造飞机时的必要选项。庞大的潜在市场需求是中国碳纤维向上发展的最大动力。

而碳纤维复合材料的基础是碳纤维经编多轴向编织物,以碳纤维展纤条带为基础的轻质经编碳纤维织物是超轻碳纤维复合材料结构的首选。

卡尔迈耶高速经编机COP MAX 5生产的轻质碳纤维织物

多轴经编技术是一种包含机织和针织技术的纺织方法,由这种技术加工得到的织布通常称为非弯折织物。这种织物非常独特,同时非弯折纱线的取向有0°、90°和±30°到±60°之间的任何角度。

这种结构会使得纤维布及复合材料有相对较小的结构强度,预成形体容易变形,因此适合形状复杂的非结构件的制备。

卡尔迈耶高速经编机COP MAX 5正是生产此类产品的利器。

卡尔迈耶高速经编机COP MAX 5

此款设备生产的经编碳纤维织物,具备低克重高稳定性等特点,适用于航天航空、汽车行业和驾驶技术领域。

资料来源:纺织服装周刊、卡尔迈耶
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