“一代材料，一代飞机”的启示

　　一百多年来，材料与飞机一直在相互推动下不断发展，“一代材料，一代飞机”正是世界航空发展史的一个真实写照。中国科学院院士曹春晓在接受《中国科学报》记者采访时指出，当前，欧美大型飞机机体的材料结构正从以铝合金为主过渡至以复合材料为主，“从波音787开始，50%复合材料用量是未来飞机的起点”。 

　　复合材料经30多年的研究和应用，技术上已经成熟。安全、可靠，并且复合材料的损伤容限和抗蚀性显著优于铝合金，更有利于耐久性和安全性的提高;同时，复合材料和钛合金的使用可以大幅度减轻飞机结构重量，因此带来的经济效益(包括降低油耗和维修费用等)和环保效益，远远超过了它的负面效应(制造成本较高);此外，复合材料的应用使舷窗尺寸加大30%，客舱湿度和气压有所提高，旅客空中旅行的舒适度也有所提高。 

　　与金属材料相比，复合材料更适合于制备整体结构件。波音787机身由若干段复合材料大型整体结构件组成，减少了1500个零件和大约5万个连接件，显著地减轻结构重量，提高安全可靠性和降低制造、装配、油耗、维修等成本。 

　　“(国产大飞机)要尽量采用一些先进的航空材料。因为只有我们的飞机先进，才能在市场上具有一定的竞争力。”曹春晓认为，在飞机选材方面，应该向世界上先进客机机型如波音787、A350改进型等借鉴。 

　　“我国国产材料还未能够达到成熟、质量稳定、达到适航要求并可以批量生产的程度，在一些材料制造上与欧美还有一定差距。这期间我们可以先进口，但我国也应尽快实现国产化。这需要材料相关研究部门与供应商制造部门紧密结合、互相配合，大家一条心最终要搞出来。”曹春晓说。 

　　历史教训和经验表明，过分依赖进口，最终难免受制于人。“以碳纤维材料为例，我国以前依赖进口，掌握其技术的国家就敲我们‘竹杠’，要么限制进口，要么定价贵的离谱。”曹春晓对记者说，“后来我们自主研发出来了，(进口)价格一下子就下来了。” 

　　因此，曹春晓表示，在航空材料的选择上，要特别重视对具有中国特色的先进材料的选用，例如TC21钛合金不仅具有国际先进水平的性能，而且在合金及其锻造工艺上都具有自主知识产权。 

　　此外，中国的大型飞机研制项目包含大型客机和大型运输机两大部分。为了缩短研制周期、节省研制费用、降低销售价格和提高成熟程度，曹春晓建议设计和材料工作者紧密结合，尽可能增加大型客机和大型运输机上共用材料的比例。“这样做更有利于客机用国产材料通过适航条例。”