C919起落架有多难造：2万个大气压8万吨锻压！我们已经实现了国产

       前不久，中国商飞上飞公司适航审核中心中国商飞上飞院起落架液压部联审组对国产大飞机C919起落架的国产供应商利勃海尔中航起航空公司，进行了年度质量体系复审首件检验专项审核产品审核设计保证体系审核及持续适航体系评审。

       这家位于湖南长沙市，由中航飞机起落架公司与德国利勃海尔宇航林登贝格公司合资组建的利勃海尔中航起航空公司，自2014年正式运营以来，已生产了超过130套国产支线客机ARJ21的前起落架和主起落架，以及9套C919的前主起落架。据悉，未来的国产宽体机C929的起落架也将由该公司生产。
       许多网友对我国是否能够自主生产大型客机的起落架一直心存疑虑。确实，起落架作为飞机的关键部件，其技术复杂度和制造难度都极高，但在中国航空人持续多年的努力下，已经成功实现了C919起落架的国产化。虽然企业名称中仍然有“利勃海尔”的名号，但并不妨碍C919起落架的国产属性。


       实际上，从C919的104号原型机起，所有起落架都已经用的是国产的了。经过数十年的国产化努力，C919起落架从基础材料的研发，到生产技术和制造工艺的突破，再到系统集成的完善，已基本实现了自主生产。在这一过程中，还带动了一批国产新锐企业的成长，它们在航空产业链中扮演着越来越重要的角色，共同推动了我国航空工业的发展。
       如，中国钢研作为中国商飞的重要合作伙伴和供应商，凭借强大的科研实力为C919国产大客机研制了起落架主体材料300M钢，并联合抚顺特殊钢公司和宝钢公司开展大尺寸300M钢棒材生产的攻关，成功实现了300M的批量生产，满足了C919起落架对材料的需求。不仅填补了我国在高端航空材料制造领域的空白，也为C919起落架的自主制造奠定了坚实的基础。


       可别小看了这种300M钢，它需要真空热处理技术的精细加工。这一工艺有效地避免了材料内部的氢渗透，确保了零件表面的光亮度和洁净度。更重要的是，它避免了氧化脱碳增碳和晶界氧化等缺陷，从而显著提升了起落架的表面质量。
       其制造工艺的最大挑战在于在超高纯净度的条件下进行真空高温冶炼，这是一个全球范围内公认的技术难题，此前仅有少数国家掌握这项技术。中国钢研通过自主研发和创新，成功攻克了这一难题，实现了300M钢的国产化生产。


       应用于大型客机起落架的300M钢必须具有高强度高韧性抗疲劳抗腐蚀等特性。抗拉强度要满足承压1900MPa2100MPa的苛刻要求，相当于2万个大气压屈服强度要大于1300MPa疲劳强度在循环载荷下必须大于1000MPa韧性的断裂伸长率要大于10。
       300M钢的主要成分包括碳铬钼镍锰硅钒等，这些元素的组合赋予了300M钢独特的力学性能，如良好的横向塑性断裂韧性疲劳性能和抗腐蚀性能。这些性能使得300M钢成为制造飞机起落架和其他关键结构不可或缺的材料。


       早在1982年，北京航空材料研究院就开始了对300M钢的研发工作。然而，由于技术难度极高，多年来研究成果一直不尽如人意。2008年，上海宝钢接过了这一挑战，再次启动了300M钢的研发项目。历时十年终于成功，并于2018年5月14日获得了中国商飞以及中航起落架利勃海尔合资公司的产品认证。
       300M钢作为一种特殊的合金钢，生产过程有着极高的技术要求和难度。其冶炼工艺通常采用真空熔炼或电渣重熔工艺，以去除杂质并提高纯度。这些冶炼工艺要求高精度的设备控制和操作技术，以确保钢水的质量和纯净度。


       同时，其热处理工艺也相当复杂，锻造温度通常在1100C到1250C之间，需要精确控制温度和时间，以达到所需的强度和韧性。热处理的各个阶段，如淬火回火等，都需要严格控制，以保证最终的性能。由于起落架对尺寸精度和表面质量要求极高，因此在轧制拉拔等后续加工过程中，需要精确控制钢材的尺寸和表面光洁度，防止裂纹折叠等缺陷的产生。
       产品出来后，对300M钢的质量检验同样也是一门技术活。这个过程涵盖了化学成分分析力学性能测试超声波探伤磁粉探伤等多项检测项目。这些严格的检验步骤确保了每一批次的产品都符合航空工业的高标准要求，从而保障了起落架的安全性和可靠性。


       而抚顺特钢公司也凭着对起落架材料的研发制造，成为国产大飞机项目高强钢300M4340SAE9310和发动机吊挂保险销门铰链等关键部件的钢材321155PH的材料供应商，并在C919起落架舱门结构件等2800多个零部件上使用。同时，抚顺特钢还通过了国际航空业的权威认证美国性能审查协会PRI组织的NADCAP认证，从而获得进入国际民用航空市场的入场券。
       有了优质的钢材，还需要先进的设备来完成成型工艺四川德阳二重的8万吨模锻液压机，这台地面部分高27米，地下部分深15米，总高度达到42米，总重量约为2.2万吨的巨型设备，是全球吨位最大的锻压机。


       在短短几秒钟内，它就能锻造出一个宽1.2米高2.8米重约1.6吨的C919主起落架外筒。此外，它还能制造出1.5米长1.4米宽重达700多公斤的主起落架活塞杆，同样也仅需几秒钟。
       这台8万吨模锻液压机的工作效率令人惊叹，然而，这背后是我国航空工业数十年的积累和努力，是无数科研人员和工程师的心血结晶。从材料研发到设备制造，从工艺创新到质量控制，每一个环节都凝聚着我国航空人的智慧和汗水。正是这种坚持不懈的精神，让我们在C919起落架的国产化道路上不断前进，也为我国大型客机在未来实现100的自主生产奠定了坚实基础。