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中國(guó)武器裝備結(jié)構(gòu)一體化趨勢(shì)明顯 急需復(fù)合材料

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-02-24  來(lái)源:中國(guó)航空?qǐng)?bào)  瀏覽次數(shù):14

近年來(lái),復(fù)合材料憑借著自身優(yōu)勢(shì),在航空航天、工業(yè)民品等多個(gè)領(lǐng)域嶄露頭角,市場(chǎng)需求逐年擴(kuò)大。國(guó)家激勵(lì)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展、大力倡導(dǎo)自主創(chuàng)新、重視改善和保護(hù)環(huán)境、積極推進(jìn)節(jié)能減排,也為復(fù)合材料行業(yè)大發(fā)展提供了良好契機(jī)。2007年我國(guó)大飛機(jī)項(xiàng)目立項(xiàng),使得復(fù)合材料的研制開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)制造進(jìn)一步得到了有力推動(dòng)。中航工業(yè)順勢(shì)而上,在復(fù)合材料領(lǐng)域廣泛布點(diǎn)進(jìn)行研究和生產(chǎn),目前已有中航工業(yè)哈飛、沈飛、西飛、成飛、昌飛、洪都等多家企業(yè)建立了復(fù)材中心,主要承接本企業(yè)生產(chǎn)的各型航空器所需的復(fù)合材料零部件研制和生產(chǎn)任務(wù)以及一些民機(jī)轉(zhuǎn)包生產(chǎn)任務(wù),行業(yè)發(fā)展初見(jiàn)規(guī)模。2010年6月17日,為更好地整合國(guó)內(nèi)復(fù)合材料領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)資源,理順航空復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展;充分發(fā)揮國(guó)內(nèi)復(fù)合材料領(lǐng)域高端人才力量,提升自主研發(fā)能力,不斷滿足新型武器裝備發(fā)展需要;進(jìn)一步推動(dòng)非航領(lǐng)域復(fù)合材料技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,在中航工業(yè)的引領(lǐng)推動(dòng)下,中航工業(yè)復(fù)材應(yīng)時(shí)而立。經(jīng)過(guò)五年的基礎(chǔ)建設(shè),中航工業(yè)復(fù)材已經(jīng)步入正軌,形成了以長(zhǎng)遠(yuǎn)基礎(chǔ)性研究工作、中期型號(hào)開(kāi)發(fā)能力、近期批產(chǎn)能力,近中遠(yuǎn)相結(jié)合的資源互補(bǔ)、互相支持的良性循環(huán)。臨近中航工業(yè)復(fù)材成立五周年之際,展望未來(lái)發(fā)展,中航工業(yè)復(fù)材總經(jīng)理謝富原表示,根據(jù)集團(tuán)戰(zhàn)略,中航工業(yè)復(fù)材將定位于中國(guó)航空復(fù)合材料的領(lǐng)航者,以“創(chuàng)造輕快的世界”為使命,堅(jiān)持“誠(chéng)之信、合而作、創(chuàng)至新”的核心價(jià)值觀,立志“成為世界級(jí)先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)先鋒”,在穩(wěn)抓自身建設(shè)、提升自身技術(shù)的同時(shí),更要帶動(dòng)和支撐航空工業(yè)各個(gè)企業(yè)的復(fù)材中心同步發(fā)展,并肩前行。

《中國(guó)航空?qǐng)?bào)》:近年來(lái),復(fù)合材料成為了世界上主要國(guó)家均大力發(fā)展的新型材料,航空航天、清潔能源、現(xiàn)代交通、體育用品等眾多行業(yè)對(duì)復(fù)合材料有著十分迫切的需求。復(fù)合材料之所以受到如此關(guān)注的原因是什么?它的應(yīng)用正在為航空工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)怎樣的改變?

謝富原:復(fù)合材料是真真正正的人造材料,是經(jīng)過(guò)碳纖維增強(qiáng)材料與樹(shù)脂基體材料的復(fù)合,形成的一種新材料,與金屬材料相比,其產(chǎn)生過(guò)程便是高科技的結(jié)晶。復(fù)合材料相較于金屬材料的優(yōu)勢(shì)非常明顯:一是復(fù)合材料的減重效果有目共睹。首先,其比強(qiáng)度、比模量都較鋁合金高出很多,減重效果同鋁合金相比提高30%左右。其次,復(fù)合材料是可設(shè)計(jì)的。盡管隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展,一些金屬材料在鑄造、鍛造過(guò)程中也可以讓某個(gè)方向上的性能略微增加,但從宏觀上來(lái)講,金屬材料仍然屬于各向同性的材料。不同的是,復(fù)合材料由一層層纖維或編織而成,可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中有方向性地去設(shè)計(jì),把纖維鋪到不同的方向上去,進(jìn)而達(dá)到了更好的減重效果。此外,復(fù)合材料可以整體化成形。飛機(jī)的零件數(shù)量要達(dá)到上萬(wàn)件,復(fù)合材料可以將原有眾多零件經(jīng)過(guò)整體化成型組合,進(jìn)而大大減少零件數(shù)量,達(dá)到降低成本并減重的效果。二是復(fù)合材料的耐腐蝕性很好。金屬材料在空氣中,尤其是濕熱、鹽霧環(huán)境下易被腐蝕,因而表面需要大量的防護(hù)涂料。復(fù)合材料的耐腐蝕性卻很好,用作航空結(jié)構(gòu)其維修周期會(huì)比金屬材料長(zhǎng),從而可以降低使用維護(hù)成本。

 

在航空領(lǐng)域,復(fù)合材料是實(shí)現(xiàn)航空武器裝備及民用航空裝備輕量化、低成本、高性能的關(guān)鍵性材料,是與國(guó)防軍事力量和國(guó)計(jì)民生密切相關(guān)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前,民機(jī)50%以上的結(jié)構(gòu)重量使用的都是復(fù)合材料,像空客A350、波音787,我們所能看到的外部結(jié)構(gòu),除了起落架,其他幾乎使用的都是復(fù)合材料。復(fù)合材料帶來(lái)的將是革命性的變化,從世界的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,復(fù)合材料的應(yīng)用是不可逆轉(zhuǎn)的,就像從木頭、鋼鐵再到鋁合金造飛機(jī)一樣,未來(lái)造飛機(jī)一定是以復(fù)合材料為主,這對(duì)航空工業(yè)原有的制造技術(shù)沖擊很大,但所帶來(lái)的收益也很明顯。

《中國(guó)航空?qǐng)?bào)》:隨著我國(guó)大飛機(jī)等重點(diǎn)項(xiàng)目的研制,復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展得到了國(guó)家前所未有的關(guān)注。中航工業(yè)順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì),適時(shí)推動(dòng)了專業(yè)化整合,于2010年6月17日成立了中航工業(yè)復(fù)材,經(jīng)過(guò)5年努力,中航工業(yè)復(fù)材走出了一條怎樣的發(fā)展道路?

謝富原:這5年對(duì)中航工業(yè)復(fù)材來(lái)講變化是很大的,實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、從小變大、從弱到強(qiáng)的三個(gè)轉(zhuǎn)變。從無(wú)到有,中航工業(yè)復(fù)材走過(guò)了一段很艱辛的過(guò)程:脫胎于中航工業(yè)的中航工業(yè)復(fù)材,在順義這片土地上,由一片荒蕪開(kāi)始,規(guī)劃、建設(shè)、形成了今天占地約36萬(wàn)平方米的工業(yè)園區(qū),配備了一流的環(huán)境保障條件,添置了未來(lái)發(fā)展所需要的研發(fā)和生產(chǎn)裝備,建立了完整的技術(shù)體系和精細(xì)化管理體系;從小變大,中航工業(yè)復(fù)材堅(jiān)持人才強(qiáng)業(yè),逐步組建起一支高素質(zhì)的人才隊(duì)伍,凝聚和培養(yǎng)了一批具有影響力的科技領(lǐng)軍人才;從弱到強(qiáng),產(chǎn)業(yè)不斷突破、經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng):這5年來(lái),通過(guò)由增量帶存量,中航工業(yè)復(fù)材又發(fā)展出了許多新技術(shù)、新產(chǎn)品,囊括了從設(shè)計(jì)、材料到制造一體化的發(fā)展,對(duì)未來(lái)復(fù)材的推廣應(yīng)用奠定了很好的基礎(chǔ)。在保持原有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,中航工業(yè)復(fù)材進(jìn)一步擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)能力和經(jīng)營(yíng)范圍,針對(duì)民機(jī)、非航民品等方面做了許多開(kāi)發(fā)和推廣工作,產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大?;谠写媪繕I(yè)務(wù)的支持和增量業(yè)務(wù)的開(kāi)拓,中航工業(yè)復(fù)材銷(xiāo)售收入從初創(chuàng)時(shí)的1億多元發(fā)展到了2014年的9億多元,實(shí)現(xiàn)了較大的跨越。到2014年年底,中航工業(yè)復(fù)材已逐漸步入正軌,為后續(xù)5年的大發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

《中國(guó)航空?qǐng)?bào)》:談到具體業(yè)務(wù),為了進(jìn)一步推動(dòng)復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展,中航工業(yè)復(fù)材在提高自主研發(fā)能力、滿足武器裝備需求、提升民用航空及非航空領(lǐng)域應(yīng)用等方面做了哪些工作,收效如何?

謝富原:在武器裝備方面,中航工業(yè)復(fù)材首先著眼于如何滿足裝備需求,解決型號(hào)急需問(wèn)題。目前,中航工業(yè)正處于各個(gè)型號(hào)的大發(fā)展時(shí)期,對(duì)復(fù)合材料的需求也在不斷增長(zhǎng)。中航工業(yè)復(fù)材針對(duì)裝備發(fā)展的新特點(diǎn),在高性能材料體系、復(fù)合材料整體化、復(fù)合材料自動(dòng)化制造技術(shù)以及低成本成型技術(shù)方面做了很多工作,滿足了裝備需求。此外,當(dāng)前裝備的結(jié)構(gòu)功能一體化趨勢(shì)非常明顯,中航工業(yè)復(fù)材為此也開(kāi)展了大量的技術(shù)攻關(guān)工作。

在民用航空方面,中航工業(yè)復(fù)材承擔(dān)了“蛟龍”600復(fù)合材料設(shè)計(jì)、制造以及裝配任務(wù),使得公司在民機(jī)適航方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。民用飛機(jī)中央翼盒全尺寸復(fù)合材料驗(yàn)證件的交付,對(duì)于提高我國(guó)民機(jī)制造水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義,是我國(guó)民機(jī)復(fù)合材料主承力結(jié)構(gòu)技術(shù)研究的里程碑。

在非航產(chǎn)品方面,公司這幾年主要著力推廣復(fù)合材料在汽車(chē)、高鐵領(lǐng)域的應(yīng)用。搞民用產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)必須要靠社會(huì)資源,不僅要用國(guó)內(nèi)的優(yōu)良資源,還要拓展國(guó)際的優(yōu)良資源,這樣路才能走順。中航工業(yè)復(fù)材立足自身技術(shù)和品牌優(yōu)勢(shì),整合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)資源,積極探索產(chǎn)業(yè)鏈合作和“輕資產(chǎn)”發(fā)展模式,在復(fù)合材料汽車(chē)零部件(板簧、輪轂、傳動(dòng)軸、覆蓋件等)、 復(fù)合材料油罐、全復(fù)合材料電動(dòng)客車(chē)車(chē)身、快速固化預(yù)浸料、綠色復(fù)合材料等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)拓方面取得了一系列突破性進(jìn)展。同時(shí),公司深化交流與合作,積極開(kāi)拓市場(chǎng),不斷擴(kuò)大與國(guó)內(nèi)有實(shí)力的企業(yè)合作,積極探索快速發(fā)展的道路。

目前,中航工業(yè)復(fù)材的自主研發(fā)能力逐步提升,自行研制生產(chǎn)的復(fù)合材料產(chǎn)品陸續(xù)登上國(guó)際舞臺(tái)。在材料領(lǐng)域,公司正在積極開(kāi)拓蜂窩產(chǎn)品國(guó)際化市場(chǎng),已建成并投入運(yùn)行的蜂窩廠房具有國(guó)際一流的環(huán)境保障條件和生產(chǎn)裝備。公司的蜂窩產(chǎn)品已經(jīng)取得了美國(guó)諾丹公司的產(chǎn)品許可證,今年將向美國(guó)進(jìn)行對(duì)外銷(xiāo)售,這也是公司產(chǎn)品第一次進(jìn)行國(guó)際化市場(chǎng)推廣。同時(shí),公司計(jì)劃兩年內(nèi)完成波音公司的取證工作。此外,公司研制的綠色復(fù)材得到了波音公司的關(guān)注;離位增韌技術(shù)得到了空客公司的認(rèn)可,空客公司采用國(guó)外樹(shù)脂進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)顯示,我們材料的抗沖擊性能已超越國(guó)外材料。在超前技術(shù)研究方面,公司積極開(kāi)拓材料基因組技術(shù),提高新材料、新結(jié)構(gòu)的快速使用;此外,針對(duì)新材料進(jìn)行了許多前沿性的技術(shù)探索,包括納米復(fù)合材料、綠色復(fù)合材料等。

《中國(guó)航空?qǐng)?bào)》:當(dāng)前,復(fù)合材料雖然優(yōu)勢(shì)很多、需求很大,但在材料研制技術(shù)及市場(chǎng)應(yīng)用等方面是否還存在著困境?面對(duì)復(fù)合材料發(fā)展的瓶頸,中航工業(yè)復(fù)材將采取何種措施、制定怎樣的規(guī)劃去進(jìn)一步改進(jìn)與提高?

謝富原:依行業(yè)論,復(fù)合材料較金屬材料相比成本較高,世界各國(guó)進(jìn)行復(fù)合材料研究的各大公司都在想盡辦法降低成本,以提高同金屬行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力;另外一個(gè)重要的方面是回收問(wèn)題,如何使復(fù)合材料變得同金屬材料一樣可以回收再利用,是眾多科學(xué)家亟待解決的問(wèn)題。

目前,中航工業(yè)復(fù)材在國(guó)內(nèi)航空領(lǐng)域基本處于領(lǐng)先地位,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)講,競(jìng)爭(zhēng)在所難免的。只有自己做強(qiáng)做大,不斷努力、不斷創(chuàng)新,才能在競(jìng)爭(zhēng)中勝出。同國(guó)外同行相比,我們還存在著明顯差距,因此公司這幾年也在努力追趕國(guó)際航空材料的最新水平。我們希望,通過(guò)持續(xù)努力,能夠達(dá)到中航工業(yè)董事長(zhǎng)林左鳴提出的“從望其項(xiàng)背到并駕齊驅(qū)”,甚至在某些領(lǐng)域超越發(fā)達(dá)國(guó)家。

在非航方面,中航工業(yè)復(fù)材將主要著眼于工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域市場(chǎng)廣闊,占到了整個(gè)復(fù)材市場(chǎng)的60%左右。在工業(yè)領(lǐng)域里,就目前公司開(kāi)發(fā)的一些產(chǎn)品來(lái)看,我們的技術(shù)還算是領(lǐng)先的,但是如何能夠把市場(chǎng)打開(kāi),得到市場(chǎng)認(rèn)可,這還需要付出許多努力。目前對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域來(lái)講復(fù)合材料還處于發(fā)展期,制約其發(fā)展的依然是成本問(wèn)題。尤其是在汽車(chē)領(lǐng)域,國(guó)外發(fā)展相對(duì)較快,例如寶馬電動(dòng)車(chē)上已經(jīng)開(kāi)始大面積應(yīng)用;國(guó)內(nèi)企業(yè)僅僅在嘗試,大多只是在概念車(chē)上展示一下,進(jìn)入成熟期大概還需要幾年時(shí)間。

《中國(guó)航空?qǐng)?bào)》:中航工業(yè)復(fù)材經(jīng)過(guò)了前五年的基礎(chǔ)建設(shè),即將迎來(lái)大發(fā)展。面對(duì)未來(lái)復(fù)合材料技術(shù)及應(yīng)用所呈現(xiàn)出的趨勢(shì)與挑戰(zhàn),中航工業(yè)復(fù)材將如何引領(lǐng)和支撐航空復(fù)材技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展?

謝富原:按照規(guī)劃“兩年打基礎(chǔ)、三年上水平、五年大發(fā)展”,公司通過(guò)前五年的努力已經(jīng)步入正軌,預(yù)計(jì)將在今年實(shí)現(xiàn)上市,為公司未來(lái)的發(fā)展提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。未來(lái)五年大發(fā)展需要在幾個(gè)方面重點(diǎn)開(kāi)展工作:一是瞄準(zhǔn)未來(lái)發(fā)展的前沿技術(shù),開(kāi)展研究工作,持續(xù)創(chuàng)新,從跟蹤仿制轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲃?chuàng)新,引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展。二是從重視軍用產(chǎn)品到軍民并舉,加大投入解決民用航空復(fù)合材料制造技術(shù),加快推進(jìn)復(fù)合材料在民機(jī)上的應(yīng)用。

在制造技術(shù)方面,我們要改變傳統(tǒng)的手工操作,升級(jí)為自動(dòng)化乃至智能化的制造體系,全面提升產(chǎn)品的品質(zhì);在管理方面,將利用更多先進(jìn)的管理手段,包括ERP、AOS以及建立復(fù)合材料數(shù)字化、智能化車(chē)間等,以先進(jìn)的管理手段和理念提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,打造一個(gè)精益型的科技企業(yè)。

在自身發(fā)展的同時(shí),中航工業(yè)復(fù)材要站在全行業(yè)的角度去引領(lǐng)和支撐航空復(fù)材技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,為全行業(yè)帶來(lái)貢獻(xiàn)。當(dāng)前,中航工業(yè)復(fù)材的大量產(chǎn)品主要提供給中航工業(yè)主機(jī)廠,為更積極努力為主機(jī)廠提供服務(wù),為全行業(yè)提供服務(wù),公司專門(mén)組建了現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)隊(duì),深入一線為中航工業(yè)哈飛等企業(yè)解決復(fù)合材料技術(shù)問(wèn)題,加強(qiáng)了中航工業(yè)內(nèi)部復(fù)合材料技術(shù)研究的緊密合作。作為一個(gè)研究機(jī)構(gòu),在型號(hào)研發(fā)的時(shí)候,中航工業(yè)復(fù)材會(huì)多干一點(diǎn);在型號(hào)批產(chǎn)的時(shí)候,中航工業(yè)復(fù)材會(huì)將產(chǎn)品技術(shù)更多地轉(zhuǎn)移給制造生產(chǎn)企業(yè)。同時(shí),作為主機(jī)廠生產(chǎn)線的補(bǔ)充,中航工業(yè)復(fù)材也將承擔(dān)一部分生產(chǎn)工作,以便于了解現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題,及時(shí)有效地解決,縮短問(wèn)題解決周期,減少雙方生產(chǎn)中遇到的困難。在未來(lái)全行業(yè)發(fā)展的規(guī)劃工作上,中航工業(yè)復(fù)材將繼續(xù)同航空工業(yè)各個(gè)企業(yè)聯(lián)合,積極支撐中航工業(yè)其他主機(jī)廠復(fù)材中心的發(fā)展和技術(shù)提升,與生產(chǎn)企業(yè)形成一個(gè)良性互補(bǔ)的關(guān)系,共同謀劃發(fā)展、并肩前進(jìn),從而支撐整個(gè)行業(yè)水平不斷提升。
 

 
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