5月14日，中國(guó)商飛公司編號(hào)B-001J的C919大飛機(jī)在上海浦東機(jī)場(chǎng)成功起降，標(biāo)志著首架即將交付首家用戶的C919大飛機(jī)首次飛行試驗(yàn)圓滿完成。
C919大型客機(jī)是由中國(guó)商飛公司按照國(guó)際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機(jī)。
C919的全稱是“COMAC919”。
“COMAC”是中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司英文名稱的簡(jiǎn)寫(xiě),其中第一個(gè)“C”是COMAC的第一個(gè)字母,也是中國(guó)的英文名稱China的第一個(gè)字母。
C919，第一個(gè)“9”寓意天長(zhǎng)地久、經(jīng)久不衰，“19”代表的是最大載客量是190座。
C919飛機(jī)總設(shè)計(jì)師吳光輝曾稱：緊固件是“數(shù)以萬(wàn)計(jì)、類(lèi)以群分、連結(jié)構(gòu)、接系統(tǒng)、小物大為”，足以說(shuō)明緊固件在航空飛機(jī)制造環(huán)節(jié)的重要作用。
那么，C919大飛機(jī)究竟采用了哪些航空緊固件？
我國(guó)C919大飛機(jī)用緊固件的需求前景如何？
國(guó)產(chǎn)航空緊固件能支撐起國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)嗎？
C919大飛機(jī)究竟采用了哪些航空緊固件？
C919飛機(jī)中使用了大約800余種不同類(lèi)型和規(guī)格的緊固件，總數(shù)量可達(dá)100余萬(wàn)件，包括螺栓、螺母、螺釘、鉚釘、高鎖螺栓、托板螺母、盲鉚釘、盲螺栓、銷(xiāo)類(lèi)、鎖類(lèi)等。
這些緊固件按安裝后是否可以拆卸可以劃分為可拆卸型和永久型；
按材料種類(lèi)可以分為鈦合金緊固件、不銹鋼緊固件、合金鋼緊固件等；
按受力類(lèi)型，可分為抗拉型和抗剪型；
按孔徑尺寸可分為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、加大一級(jí)、加大二級(jí)等。
可拆卸型緊固件常見(jiàn)的有螺栓、螺母等，可以拆卸并重新安裝，如圖1、圖2所示。
圖1 普通型螺栓
圖2 普通型螺母
永久型緊固件包括高鎖螺栓、高鎖螺母、盲鉚釘、盲螺栓、托板螺母等，必須在破壞系統(tǒng)元素后才能拆除，不能重復(fù)使用。
高鎖螺栓（如圖3）主要用于干涉配合孔，是使用最為廣泛的高強(qiáng)度永久性緊固件，與高鎖螺母（如圖4）配合使用，在規(guī)定扭矩下螺母會(huì)剪斷脫離，通過(guò)固定安裝力矩保持夾緊力，連接的疲勞性能較好。
圖3 高鎖螺栓
圖4 高鎖螺母
盲緊固件主要用在被連接件因一側(cè)空間不足而無(wú)法安裝常規(guī)緊同件的區(qū)域，盲緊固件分為盲鉚釘和盲螺栓兩類(lèi)。
盲鉚釘（如圖5、圖6）的安裝成本低，但抗拉能力差，對(duì)夾層長(zhǎng)度的要求嚴(yán)格。盲螺栓（如圖7）成本最高，但可用于高強(qiáng)度載荷區(qū)域。托板螺母（如圖8）用于受到限制的區(qū)域，在連接部位內(nèi)部需要提供永久性內(nèi)螺紋的部位。
圖5 抽芯鉚釘
圖6 空心鉚釘
圖7 盲螺栓
圖8 托板螺母
另外還有一些特殊用途的緊固件：
1、用于將隔熱毯固定在飛機(jī)的縱梁、框架或結(jié)構(gòu)上的隔熱毯緊固件（如圖9）；
圖9 毯類(lèi)緊固件
2、專(zhuān)為手動(dòng)或使用簡(jiǎn)單的手動(dòng)工具快速操作而設(shè)計(jì)的鎖類(lèi)緊固件（如圖10）；
圖10 鎖類(lèi)緊固件
3、為飛機(jī)提供雷擊保護(hù)，過(guò)盈配合，而不會(huì)對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)造成損壞的新型高鎖螺栓（如圖11）；
圖11 防雷電螺栓
4、為增加組件和結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，設(shè)計(jì)的拉入式螺栓（如圖12），可以保證過(guò)盈裝配過(guò)程安全、安靜；
圖12 鈦合金拉入式螺栓
5、以及為了與新型高鎖螺栓搭配使用，設(shè)計(jì)的新型減重鈦合金螺母（如圖13）等。
圖13 鈦合金螺母
我國(guó)C919大飛機(jī)用緊固件的需求前景如何？
C919在全球訂單數(shù)已達(dá)1000余架，成功進(jìn)入市場(chǎng)后，總銷(xiāo)量還將持續(xù)提升。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，C919大型客機(jī)項(xiàng)目對(duì)于我國(guó)大飛機(jī)制造乃至高端制造業(yè)都會(huì)帶來(lái)非常深遠(yuǎn)的影響。
根據(jù)預(yù)測(cè)，C919成功進(jìn)入市場(chǎng)后，總銷(xiāo)量有望達(dá)到2000架次左右,這也會(huì)開(kāi)啟一個(gè)規(guī)模達(dá)萬(wàn)億元的市場(chǎng)。
此次首飛的B-001J的架機(jī)售價(jià)為6.53億人民幣，根據(jù)目前單架機(jī)緊固件在整機(jī)中的比重粗略來(lái)算，未來(lái)C919航空緊固件的市場(chǎng)在400億左右。
但是，目前C919飛機(jī)整機(jī)緊固件約95%以上為進(jìn)口緊固件，僅在買(mǎi)不到或者交期不能滿足使用的情況下，才會(huì)考慮國(guó)產(chǎn)緊固件。為什么會(huì)出現(xiàn)這種狀況呢？C919用航空緊固件國(guó)產(chǎn)化率較低的原因，主要有以下幾點(diǎn)：
C919大飛機(jī)設(shè)計(jì)之初，為了少走彎路，全盤(pán)借鑒了波音公司緊固件標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)宇航標(biāo)準(zhǔn)NAS類(lèi)、美軍標(biāo)MS等，因此直接采購(gòu)國(guó)外進(jìn)口緊固件也是順理成章。
C919大飛機(jī)緊固件采用全球招標(biāo)的方式統(tǒng)一采購(gòu)，國(guó)外的航空緊固件巨頭，如美鋁、LISI、SPS等歐美公司在航空緊固件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)巨大，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈從原材料冶煉、高端制造裝備的開(kāi)發(fā)、熱表特殊工藝等相對(duì)成熟。其產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念先進(jìn)、成本低、質(zhì)量一致性好，國(guó)內(nèi)缺少能與之競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)。
航空緊固件制造門(mén)檻較高，國(guó)內(nèi)企業(yè)少。
例如，企業(yè)必須建立AS9100質(zhì)量體系，還需要通過(guò)相關(guān)的NAD-CAP認(rèn)證，如熱處理、表面處理、熒光檢測(cè)、材料實(shí)驗(yàn)、化學(xué)處理等項(xiàng)目，才能保證緊固件生產(chǎn)、檢測(cè)的基本要求，這就需要大量的前期投入和后期的維護(hù)成本，這令好多企業(yè)望而卻步。
（Nadcap 是"National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program"的英文縮寫(xiě)，即為"國(guó)家航空航天和國(guó)防合同方授信項(xiàng)目"。
它是由美國(guó)航空航天和國(guó)防工業(yè)巨頭與美國(guó)國(guó)防部、SAE等機(jī)構(gòu)共同發(fā)起和發(fā)展的一個(gè)專(zhuān)門(mén)對(duì)航空航天工業(yè)的特殊產(chǎn)品和工藝進(jìn)行認(rèn)證的體系。其宗旨是以通用的第三方認(rèn)證解決方案代替各自對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行重復(fù)的特種工藝審查認(rèn)證，以有效地降低其供應(yīng)商發(fā)展成本和潛在風(fēng)險(xiǎn)。）
歐美先進(jìn)航空緊固件企業(yè)與國(guó)際上知名的航空航天公司（波音、空客、龐巴迪）有著密切的關(guān)系。能深度參與飛機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)于飛機(jī)緊固件的具體需求掌握全面，能通過(guò)正向設(shè)計(jì)的方式不斷完善緊固件的功能特性。
國(guó)內(nèi)企業(yè)多是按國(guó)標(biāo)、航標(biāo)等標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)緊固件，很少有機(jī)會(huì)參與新型緊固件的設(shè)計(jì)與研發(fā)。
對(duì)新型緊固件的認(rèn)知多是對(duì)國(guó)外產(chǎn)品進(jìn)行逆向工程而得，這就導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)在緊固件的設(shè)計(jì)方面落后較多。
雖然說(shuō)C919大飛機(jī)的供方遍布全球，但是隨著目前中美貿(mào)易戰(zhàn)愈演愈烈，美國(guó)正加速與中國(guó)在高科技領(lǐng)域的脫鉤，從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈安全的角度來(lái)看，未來(lái)C919緊固件國(guó)產(chǎn)化是必由之路，這就為國(guó)內(nèi)的航空緊固件企業(yè)帶來(lái)了巨大的機(jī)遇。
國(guó)產(chǎn)航空緊固件能支撐起國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)嗎？
答案，是肯定的！
近20年，經(jīng)過(guò)多個(gè)重點(diǎn)型號(hào)的研制、生產(chǎn)，中國(guó)航空工業(yè)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，飛機(jī)設(shè)計(jì)師們也逐步認(rèn)識(shí)到了緊固件的重要性，國(guó)家層面也已經(jīng)加大了在航空航天緊固件領(lǐng)域的投入。
目前，國(guó)內(nèi)從事航空航天緊固件生產(chǎn)的企業(yè)主要包括航天精工、中航標(biāo)準(zhǔn)件公司、鈦金科技、航空 625 所等國(guó)有高科技單位，還包括蘇州天隆、航鈦精密、白云中航、漢中天達(dá)、中航和輝等其他一些小型公司。
這些公司有的大而全，有的小而專(zhuān)，基本能滿足國(guó)內(nèi)航空領(lǐng)域?qū)χ小⒌投司o固件的需求。
但是受限于國(guó)內(nèi)的工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的現(xiàn)狀，原材料、高端裝備開(kāi)發(fā)等一些問(wèn)題尚未解決，國(guó)內(nèi)在高端緊固件的研制、生產(chǎn)上，與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)還有較大的差距。
行業(yè)主管部門(mén)應(yīng)該結(jié)合行業(yè)計(jì)劃調(diào)控性較強(qiáng)的特征，統(tǒng)一規(guī)劃，合理統(tǒng)籌，規(guī)避市場(chǎng)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，鼓勵(lì)各企業(yè)在細(xì)分領(lǐng)域深耕細(xì)作，打造競(jìng)品，提升我國(guó)航空緊固件產(chǎn)業(yè)能力，替代進(jìn)口，發(fā)展民族工業(yè)。
相信在不久的將來(lái)，國(guó)產(chǎn)高端航空緊固件一定能替代進(jìn)口，大放異彩！
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