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¿Qué materiales compuestos se utilizan en la aeronave C919?

El 1 de marzo de 2021, China Eastern Airlines y COMAC firmaron formalmente un contrato de compra de aviones de pasajeros grandes C919 en Shanghai. Se introducirá el primer lote de 5 aviones grandes de pasajeros C919, lo que indica que los grandes aviones nacionales están a punto de entrar en la era de las operaciones comerciales.

China Eastern Airlines se convertirá en la primera aerolínea del mundo en operar el gran avión de pasajeros C919 después del establecimiento de One, Two y Three Airlines para operar ARJ21. Después de la firma del contrato de compra, las dos partes atracarán lo antes posible y realizarán los preparativos antes de que la aeronave entre en operación. El trabajo incluye la negociación y firma de la certificación de operación complementaria del nuevo tipo de aeronave, capacitación profesional y acuerdos de garantía de soporte al cliente. . Las dos partes trabajarán juntas para intensificar la cooperación en los campos de importación y exportación de aeronaves, mantenimiento de material de aviación, logística y almacenamiento, aplicaciones de nuevas tecnologías, soporte de material de aviación, soporte de mantenimiento y optimización de los mecanismos de vuelo para garantizar la operación de alta calidad de el primer lote de aviones.

 

¿Qué materiales compuestos se utilizan en C919?

En los más de cien años de desarrollo de la industria de la aviación, los materiales y las aeronaves se han desarrollado continuamente bajo promoción mutua. Desde aviones de madera hasta aviones de metal, y ahora que los materiales compuestos se han convertido en un terreno tecnológico elevado para los fabricantes de aviones civiles, cada cambio en los materiales de aviación promoverá una mejora significativa en el nivel técnico de la industria de fabricación de aviones. Se puede decir que “una generación de materiales, una generación de aviones” es un retrato fiel de la historia del desarrollo de la aviación mundial.

Lo mismo ocurre con la industria aeronáutica civil de China. Según Wu Guanghui, diseñador jefe del gran avión de pasajeros C919, la aplicación de nuevos materiales es un aspecto técnico importante del C919. En el avión C919, la aleación de aluminio-litio de tercera generación se utilizó a gran escala por primera vez en mi país. La gama de aplicaciones de materiales compuestos cubre el timón y otras estructuras de apoyo secundarias y la cola plana del avión y otras estructuras de apoyo principales. Además, impulsado por el proyecto C919, mi país ha logrado muchos avances importantes en el campo de los materiales de aviación, y las nuevas técnicas de procesamiento de materiales y la construcción de infraestructura también han dado un salto cualitativo.

La forma de seleccionar materiales para C919

Como avión de nuevo desarrollo, el gran avión de pasajeros C919 considera plenamente la madurez y el avance de los materiales en términos de selección de materiales estructurales. El propósito de esto es asegurar la ventaja competitiva del C919 como una nueva generación de aviones de pasajeros de fuselaje estrecho, por un lado, y por otro lado. Considere la confiabilidad y facilidad de mantenimiento de la aeronave en operación en línea en el futuro. Después de un gran número de pruebas y demostraciones rigurosas, en el avión C919, en respuesta a los diferentes requisitos de las principales partes estructurales, COMAC ha seleccionado tres nuevos materiales de aviación importantes: materiales compuestos de fibra de carbono, aleaciones de aluminio-litio de tercera generación y aleaciones de titanio.

La aleación de aluminio-litio tiene las características de baja densidad, alta resistencia y excelente tolerancia al daño. Usarlo para reemplazar los materiales de aleación de aluminio convencionales puede reducir la densidad de los componentes de la aeronave en un 3%, reducir el peso en un 10% -15% y aumentar la rigidez en un 15% -20%, por lo que se considera un material estructural ideal para el nueva generación de aviones.

El gran avión de pasajeros C919 utiliza la aleación de aluminio y litio de tercera generación, que resuelve el problema de anisotropía de la aleación de aluminio y litio de segunda generación, y el límite elástico del material también se incrementa en un 40%. La piel del fuselaje, la armadura larga, las vigas del piso, los toboganes de los asientos, las vigas delimitadoras y las columnas de soporte del piso de la cabina de la aeronave C919 usan la aleación de aluminio-litio de tercera generación, y el peso de la estructura de la estructura del avión representa el 7.4%, lo cual es integral. la ganancia del 7% de la pérdida de peso se encuentra en el nivel líder en el mundo.

En la actualidad, los materiales compuestos utilizados en aeronaves civiles son principalmente materiales compuestos de matriz de resina reforzada con fibra de carbono, que tienen las ventajas de alta resistencia específica, alto módulo específico, excelente resistencia a la fatiga y resistencia a la corrosión. Este material es más ligero que el aluminio y más duro que el acero. Su densidad es 1/4 de hierro, pero su fuerza es 10 veces mayor que la del hierro. La composición química es muy estable, lo que no solo ayuda a reducir el peso de la aeronave, sino que también mejora el rendimiento general de la aeronave. . Por lo tanto, en algunos modelos nuevos lanzados por Boeing y Airbus en los últimos años, la cantidad de materiales compuestos ha aumentado gradualmente.

Teniendo en cuenta que en el ciclo de vida de diseño de 90,000 despegues y aterrizajes, el C919 tiene que soportar muchas "pruebas de congelación y vaporización" de la estructura de la carrocería de la aeronave causadas por diferencias de temperatura, y la resistencia a la corrosión y la resistencia a la fatiga de los materiales de la estructura de la carrocería son particularmente importante. En vista de las ventajas mencionadas anteriormente de los materiales compuestos, COMAC también ha seleccionado materiales compuestos en el diseño de C919. Su rango de aplicación cubre el timón y otras estructuras de soporte de carga secundarias y colas planas de aviones y otras estructuras de soporte de carga principales, que incluyen principalmente radomo, bordes delantero y trasero del ala, superficie móvil del ala, ala, carenado del ala, fuselaje trasero, cola y otros. componentes, la dosis alcanza el 11.5% del peso de la estructura corporal. Entre ellos, la sección de la caja principal del alerón trasero y la sección delantera del fuselaje trasero utilizan materiales compuestos avanzados de fibra de carbono de alta resistencia de modelo medio de tercera generación. El uso de materiales compuestos en la estructura de soporte principal, la zona de alta temperatura y la zona presurizada también es la primera vez en el desarrollo de aeronaves civiles nacionales. Más importante aún, a través de una gran cantidad de pruebas de verificación, COMAC ha establecido inicialmente un material avanzado y un sistema de especificación de materiales especiales, un sistema de valor permisible de diseño y un sistema de especificación del proceso de fabricación con derechos de propiedad intelectual independientes y un control del proceso de producción de alto nivel.

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