航空铝材迈入黄金需求期

航空铝材是指制造航空器用的各种铝合金包括变形铝合金与铸造铝合金以及先进的铝合金变形铝合金用于加工板带管棒型线材锻件与粉材等半成品铸造铝合金用于生产压铸件它们都用于深加工航空器的种种零部件航空器指的是从离地面km的大气层内飞行的各种器械如飞机直升机等

本文所说的五部引擎系指ARJ支线客机C干线客机Y大型喷气式运输机往往又把它们称为大飞机另二部引擎是所有军机和通用航空器从年至年的年是中国航空工业大发展时期也就是这五大板块迈入高速持续稳定增长期拉动铝材进入黄金需求期在此阶段的年复合增长率可达比国民经济任一大产业的增长率可能都大

航空器制造对铝材需求有两个明显的特点一是品种规模多不像汽车覆盖件ABS罐料带材PS及CTP带材那样的可以大批量生产品质要求高以上的材料是用热处理可强化铝合金加工的生产工序多成品率较低价格较高二是材料利用率低有些零件的利用率只有百分之几如用厚板铣削飞机进舱门的利用率就很低过去是用近个零件组装的现在用一整块厚板铣削而成虽然材料利用率很低但门的强度提高了制造成本下降了为此笔者提出了材料采购质量这一概念由于无法获得航空器的每个零部件的材料用量因此只能根据它们的整体净质量匡算材料的采购质量例如某种飞机的净质量为t铝合金零部件占则铝合金零部件质量为t若材料利用率按计算则需采购铝材t含铸造铝合金

ARJ与新舟型支线客机

ARJ支线客机

年月日中国首架具有完全自主知识产权的大型新支线客机ARJ在上海飞机制造厂总装下线年月日首次试飞成功年制造ARJ年起可进行批量生产到年年底总产量估计可达架全部在上海飞机制造厂的余m的厂房内组装建设总目标是架年一期建设目标架年所用铝材在年以后的国产化率可望达到目前制造认证机用的铝材全部是进口的

ARJ命名翔凤其基本型为单通机舱每排座一侧为排座另一侧排座其舒适程度比一般支线飞机的高很多因为座位比B飞机的宽mm是当今支线飞机中客舱最宽敞的之一年月日首飞成功它的英文名称AdvancedRegionalJetforthestCentury先进的世纪喷气支线客机承载着中国民用客机制造业的希望从英文的字面意思可以看出它寄托着国内民用客机制造者的历史使命是中国梦这棵参天大树上的一叶支线客机是指座以下的小型客机严格地说只有C才算得上大飞机同时它还是大飞机家族中的小兄弟

年月ARJ飞机完成首次航线演示飞行年月日正式交付成都航空公司根据上海飞机制造厂计划至年年底将有架完成交付其中架座级架座级预计今后五六年将完成架交付至年可交付架每架用铝约t

ARJ飞机的选材以铝合金为主铝制零部件的质量占飞机净质量的结构钢和不锈钢的复合材料的占钛合金的占其他材料的占ARJ飞机用的铝合金大体上与波音B飞机的相同选用综合性能优秀的第四代高强耐损伤铝合金制造主体结构件机翼下壁板选用高损伤容限型的T铝合金板与T合金板上翼上壁板用的是TT合金预拉伸厚板它们有高的强度和抗蚀性机翼梁机身桁条机身框架隔框机翼上桁条翼肋和翼梁等是用合金挤压材等制造的等合金材料也有所应用但用量不多以上的铝合金零部件都是用热处理可强化的xxx系及xxx系合金制造的仅有个别零件是用合金制造的铝锂合金在ARJ飞机制造中没有获得应用

新舟型支线客机

此机是西安飞机制造公司自主研发的定型客机是在运短中运输机的基础上研制生产的座级双涡轮螺旋浆发动机支线飞机大量采用集成了国产技术部件

按照计划中国将形成由新舟新舟新舟构成的高中低端合理搭配的系列化涡浆支线客机产品根据西飞国际的规划到年新舟系列飞机将占全球涡浆支线客机市场份额的西安飞机制造公司将成为世界最大涡浆支线客机制造商

新舟飞机获得中国民航局的适航认证年月日取得了印度尼西亚颁发的适航证是当时中国运输机类飞机首获国外型号合格证但直到今天尚未获得美国联邦航空管理局FAA及其国国家的适航认证新舟的第一个国际用户是津巴布韦采购了架年月日西安飞机制造公司与印度尼西亚鸽航有限签订了出口架新舟的合同也是那时中国民机外销史上一次性购销量最大的一个合同

在年期间中国可能制造架新舟系列支线客机其结构件几乎全是铝合金的铝化率可按匡算每架飞机的铝材投入量若按t计算则需要铝约t平均ta

C干线大客机

中国C大飞机的命名更是寓意深刻C是China中国的首个字母也是中国商用飞机有限责任公司英文缩写COMAC的头一个字母同时还寓意该公司欲与欧洲Airbus空中客车公司美国波音飞机公司Boeing在国际大型客机市场上试比高形成ABC三足鼎立之势第一个寓意天长地久代表中国首款大型客机最大载客量为座以后的型号可能命名为C其中代表这一机型的最大载客量为座

中国自主研制的C大型客机年开始研制年月日在上海中国商飞公司下线历时年计划年首飞它的主要技术参数基本型混合级布局座总长m高m翼展m标准航程km可从北京直飞新加坡胜任国内所有城市往返与波音B飞机相比具有更安全更轻巧更大功率更快更舒适特点

C的机头前机身中央翼中后机身等九大部段都由中航工业集团等国内航空工业企业制造飞行控制系统机轮刹车系统辅力动力装置和导航系统等由霍尼韦尔公司提供

大飞机发动机由美国通用电气公司GE和法国赛峰集团合作研制比现役空客A及波音B飞机的发动机都要大更有劲而油耗却比它们的大大降低使用成本比它们约低碳排放量降低

C采用中国自主研发的超临界机翼提速省油其声阻比导航特性失速特性等几项重要指标均优于国外同类机型速度也比它们的快大飞机客舱增设了减震系统可以缓冲颠簸客舱内壁设有单独通风口能更好地调解机舱内的气压变化舱内的中间位置坐椅比国际航空标准椅宽mm英寸因而乘客更舒适

在选材上既选用了大量的传统铝合金如TTTTTTTTTTTTTTTTHDTTT等还选用了一定数量的第三代铝锂合金TAlLiSTTT等但是xxx系合金用得最多

C的前机身中机身中后机身机头与机翼的结构件则几乎全是用铝材制造的而发动机吊挂垂尾平尾后机身前段后压力框后机身后段中央翼等则是用复合材料或钛合金锻件制造的

除上述部段的主要零部件是用当今的高性能的传统xxx系与xxx系合金制造的一些重要的结构是用第三代铝锂合金制造的外一些次要的零部件与功能零件则是用其他铝合金制造的如空调系统油路管道行李架食品架卫生间设施等等因而C的铝制工件总质量占飞机总净质量的

截至年月C客机国内外用户为家订单数架定价约美元架比波音的美元架便宜同时于年首飞后打破了中国民航市场波音和空客飞机的垄断在今后年内可能制造架每架铝的投放量按t匡算需采购铝材kt

运重型军用运输机

运中国代号Y鲲鹏大型喷气式运输机是中国自主研发的新一代重型军用运输机由中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院设计西安飞机工业集团为主制造并于年月日首飞成功运与中国空军现役伊尔比较发动机和电子设备有了很大改进载重量也有提高

运飞机研发参考俄罗斯伊尔的气动外形和机体结构并融合美国C的部分特点该机采用常规布局悬臂式上单翼前缘后掠无翼梢小翼最大起飞重量t载重超过t最大速度kmh航程km实用升限m拥有高延伸性高可靠性和安全性

Y净质量若按ttt铝化率按计算则铝制零部件质量为t材料利用率如为则需投入t架今后a内若制造架需投入铝材kt平均ta

运飞机是在运运和运军用运输机基础上发展起来的运是轻型运输机是中国第一种自行制造的运输机南昌飞机制造公司研制年定型并首飞中国发展军用运输机已有年的历史

运运输机是西安飞机工业公司研制生产的双发涡轮螺旋浆中短程运输机年月日首飞年完成试飞机长m高m最大起飞重量t

运中型中程四发涡轮多用途动输机是中国空军主力运输机型陕西飞机制造公司研制年首飞起飞重量t机体采用全金属半硬壳结构可一次搭载名全副武装士兵或名伞兵运运输机陆续发展有近三十种改型

至年前后运运输机服役后中国军用运输机系统完成了从轻型中型重型完整体系成为美俄中三鼎之势可以确保国家安全应对重大自然灾害与突发事件的需要原型机用的发动机是进口的但即将配备国产的大型动输机不但关乎国家安全也是经济建设不可缺少的关键装备自主研发大型飞机对于拉动国民经济增长促进科学技术进步实现国防现代化都具有重大意义

运由中国数千家企业共同参与研制统一制造标准难度空前为中国航空工业史上的首次该机的成功首飞是中国大型飞机研制自主创新能力的巨大跃升标志着中国与欧美先进技术水平的差距进一步缩小

运大型运输机研发成功的战略意义不亚于第一艘航母辽宁舰的下水与服役

中国空军的空中加油机轰油是以轰轰炸机为基础将原来轰炸机的弹药仓改为燃油储存仓并加装软管加油系统研制而成的使空军初步具备空中加油能力但是轰油的燃油携带量和滞空时间与美俄等国家的大型空中加油机相比仍有差距而运的出现意味着中国完全可将现有的空中加油系统整合到运上研发一款专用的大型空中加油机此外运还可作为反潜巡逻机和电子侦察机的平台进一步拓展中国海空力量的巡航范围

从解放军所面临的抢险救灾部队集结和武装力量投送需求来看中国对运的需求数量将非常庞大仅以一个空运批次来看如果需要在主要战役方向上投放一个坦克装甲旅两个空降战车团外加人的伞兵及伞兵配属的突击车指挥车武装直升机等就至少需要架左右的运中国军方对运的实际需求最起码的数量是架以上如此庞大的规模足够两个飞机制造厂开足马力生产a需投放铝材kt

运运输机的研发成功可将装甲车坦克甚至武装直升机等重型装备迅速部署到一线战场将会和运运将形成合理搭配进一步完善国产军用运输机体系到那时不但中国的战略空军将会实际成型中国空军的远程机动能力和战略投送能力将会获得大幅提升

运还可作为预警机空中加油机和大型电子侦察机等特种机的平台中国空军最先进的空警预警机仍旧以俄罗斯的伊尔为平台运的面世意味着未来中国的大型预警机将实现国产化

军用航空器

中国军用飞机从上世纪年代初全盘从苏联引进米格型歼击战斗机开始到目前自主研发的第三代战机枭龙FC的材料中铝材唱主角绝大部分是中铝公司的东北轻合金有限责任公司西南铝业集团有限责任公司中铝西北铝加工分公司生产的

年月在范保罗英国举行的第届国际航空博览会上中国首次展出种飞机与导弹模型其中有歼双发单座全天候歼击机歼单发单座全天候歼击机强攻击机歼教型单发双座喷气超声速教练机运海上巡逻机运旅客机多用途运飞机

军用机是一个庞大的家族包括诸如歼击机轰炸机运输机直升机舰载机预警机无人驾驶机侦察机两栖机等等不胜枚举虽然当前总体上铝材仍是主要制造材料但趋势上是铝材占的比例在单一机种上会一代比一代的少一些而复合材料及钛合金等占的比例则会相应地上升如美国的第四代战机F和F以隐身性能超声速巡航能力高机动性中距离空战能力短距离起降能力和维护费用低为特点在它们的用材中钛合金复合材料及隐身材料之和超过铝材的

估计在年年期间中国需要新增加约架各种军用航空器其中架运架运架歼击战斗机架轰炸机架直升机其他架它们对铝材的匡算总需求kt平均kta

通用航空器

笔者在此所说的通用航空器是指除ARJC军用航空器以外的所有航空器品种繁多名目复杂不胜枚举估计在年期间的铝材总需求量约kt平均需求量kta