5月28日，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。

作为大国重器的C919，都运用了哪些新材料，让我们一起探索其中的选材奥妙。

1、一波三折，C919到底有多难？

2008年，C919立项，按照当时的计划，C919的研发将耗时6年，于2014年实现首飞，做出此判断的依据是2007年下线的波音787也是6年。

不过，C919在设计和制造过程中遭遇到了非常多的困难，直到2015年才完成第一架原型机的组装，2017年5月首飞，整整推迟了3年。

雄心勃勃的C919志向远大，从一开始就寄希望于运用新技术一举超越同型号的波音737和空客A320。为此，C919使用了大量复合材料，特别是在机体的设计上，用碳纤维替代传统的铝合金，相当拉风。

试飞过程中，C919机翼和水平尾翼上使用的碳纤维加强塑胶材料出现了分层现象，随后试飞停止。

经过研究，工程人员判定碳纤维的品质达不到使用标准，最终又改为技术更加成熟的铝合金材料。

到了2018年10月，商飞发现驾驶舱的设计没有满足《美国航空法》有关规定，这意味着将来C919无法拿到美国适航证，无奈之下，商飞只能对驾驶舱进行重新设计和试飞。

这样一来，C919的研发时间再次延长，迟迟未能交付客户。

时间就是金钱，在C919一再受挫的情况下，空客顺势推出了A320neo，波音也推出了737MAX系列机型，由于两家公司采用了全新技术，C919曾经的领先优势荡然无存。

2022年9月29日，历经艰辛的C919终于获得中国民航局颁发的型号合格证，11月29日获得生产许可证，12月9日，首架C919交付上海东方航空公司。

2、C919运用复合材料的重要意义

C919是中国自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，采用单通道窄体布局，座级158至168座，航程4075至5555公里。与目前国际航空市场上最为常见的空客320、波音737机型同级别。

新材料，或许是C919最大放异彩的地方。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。

C919大型客机在雷达罩、机翼前后缘、活动翼面、翼梢小翼、翼身整流罩、后机身、尾翼等主乘力和次承力结构上使用了复合材料， 复合材料结构占全机结构总重的比例达到11.5%。

这是我国民用航空制造领域第一次在主乘力结构、高温区、增压区使用复合材料，并且实现了T800级高强碳纤维增韧复合材料的应用，为复合材料在民机制造领域的推广积累了宝贵的工程实践经验。

复合材料一般指两种或两种以上异质、异型、异性材料（一种作为基体，其他作为增强体）复合而成的具有特殊功能和结构的新型材料。C919大型客机应用的复合材料包括环氧树脂基/酚醛树脂基为基体、碳纤维/玻璃纤维为增强体的树脂基复合材料以及芳纶蜂窝材料。

C919采用的复合材料，在新机型中的用量明显增多。因此，C919被认为“在我国材料领域具有里程碑式的意义”。

3、C919的选材之道

▷T800级碳纤维复合材料

碳纤维复合材料是目前国际上民用航空领域应用最为广泛的复合材料，其刚度和强度性能相当于或超过铝合金，而且质量很轻，具有较高的比强度、比模量以及较好地延展性、卓越的抗腐蚀性等特点。

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。因此，C919上受力较大的部件，如后机身和平垂尾等都使用了这种材料。

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，拉伸强度约为3.5GPa，拉伸模量约为230GPa。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，也是目前国际上主流民机主乘力结构应用最为广泛的复合材料。

▷玻璃纤维复合材料

相比碳纤维复合材料，玻璃纤维复合材料的力学性能稍低，但由于碳纤维介电系数较高，会影响雷达工作，C919的雷达罩和一些受力较小的部件，如襟翼等都使用了玻璃纤维复合材料。

因为玻璃纤维复合材料成本比碳纤维复合材料低，在受力较小的部件上应用，既可以达到设计要求，又可以降低制造成本。

▷芳纶蜂窝材料

C919大型客机舱门和客货舱地板使用了芳纶蜂窝材料，这是一种采用酚醛树脂浸渍的芳纶纸制成的轻质高强非金属仿生芯材制品。它模仿蜜蜂的蜂巢设计，具有稳定、轻质的结构和很高的比强度，与泡沫芯材相比，它具有更高的剪切强度，与金属蜂窝相比，它更加耐腐蚀。

同时，芳纶蜂窝材料还具有高韧性、良好的抗疲劳性能和防火性能，是一种比较理想的民机复合材料。

▷碳纤维复材及陶瓷基复材

C919的发动机为LEAP-X1C发动机，采用了18片赛峰公司研制的碳纤维复合材料风扇叶片以及美国通用电气公司研制的陶瓷基复合材料涡轮部件。

▷芳砜纶纤维

C919机舱内部将首次启用芳砜纶纤维制作椅罩、门帘，将使飞机减重30公斤以上，每架飞机能够节省超万元成本。

4、C919背后的供应商

针对C919的研制，中国商飞公司采取“主制造商-供应商”的模式，并成立16家中外合资公司协作，提升系统及产品研制能力。

C919核心零部件供应商

C919大飞机的系统集成由国内自主设计，机体部件（机头、机身、机翼等）主要由国内供应商承制，发动机及主要机载系统（航电、飞控、电源等）主要是与合资供应商的“联合攻关”。

大飞机产业按照零部件重要程度分为3个等级，一级供应商分为4类；中国商飞C919项目研制的一级供应商共有40家，中国23家、美国9家，法国3家，叠加二、三级供应商中提供的产品的中国企业综合计算，C919大飞机综合国产化率达60%。

5、C919的战略意义

有人说，中国商飞只造了C919的外壳，和联想电脑一样是名符其实的组装货，跟直接买波音没有什么两样。这种认知是非常错误和短视的。

发动机和航电系统等关键部件固然重要，但将这些部件集成起来同样很重要，也同样是飞机的核心技术之一，不是谁都可以完成。

2023年2月7日，日本三菱重工集团宣布终止支线飞机SpaceJet的研发项目，这款寄托着日本人民殷切期盼的中型飞机同样立项于2008年，14年后，C919飞上了蓝天，SpaceJet却永远变成了PPT。

同样是攒机，日本在拥有强大技术实力以及美日良好合作的优越条件下折戟沉沙，实在让人嘘唏不已，由此可以看出制造飞机有多难。

《航空知识》副主编王亚男在谈到C919时说到：“大型客机的外壳本身也是关键技术，中国人能自己完成是了不起的事。这架飞机的顶层设计也是中国人自己完成的，集成技术的突破是中国航空制造业的巨大进步。”

C919的意义还在于：

通过C919，中国人掌握了民航飞机产业5大类、20个专业的6000多项相关技术，带动新技术、新材料、新工艺实现了群体性突破。

目前，以上海为龙头，陕西、四川、辽宁等22个省份、200多家企业、近20万人参与其中，极大地促进了中国高新技术的突飞猛进并新增大量工作岗位。

总结：C919初出茅庐，不可避免存在诸多短板，但就算再难，大飞机项目也势在必行，这是大国崛起的必由之路，所以，我们应该给予更多耐心和鼓励。