四川三线城市，撑起中国大飞机的脊梁

本文来自微信公众号：正解局（ID：zhengjieclub），作者：正解局，头图来自：视觉中国

C919首航成功后，已经开启常态化运营。

围绕C919国产化率的争论，一直不绝于耳。

在很多人看来，中国不过是造了一个框架和壳子。

那么问题来了，大飞机的框架和壳子，造起来很容易吗？

中国大飞机的脊梁，是如何炼成的？

一、关键部件

C919最大起飞重量达72吨。

这么一个庞然大物，起飞不容易，降落也不容易。

整个飞机的结构，无疑是安全的根本所在。

C919的国产部件一览

这里，介绍一下大飞机的几个关键部件：

一是起落架。

起落架，相当于大飞机的腿，是起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必需的支持系统。

这条腿，不仅要支撑起最高达数百吨的重量，还要在飞机降落时吸收巨大的冲击力。

二是翼梁。

机翼是飞机的翅膀，翼梁则是机翼承受弯矩的唯一构件。

翼梁一般由上、下缘条和腹板组成，要能承受极大的拉力和压力。

三是发动机吊挂。

顾名思义，发动机吊挂是用来挂发动机的。

通过这个挂件，发动机将推力传递到机翼，进而推动飞机起飞。

要想支撑大飞机数万小时的安全飞行，每一个部件对强度、刚度的要求都极高。

此外，现在的大飞机，设计上追求轻量化。

如何在减轻重量的同时，满足强度、刚度的标准？

关键是制造工艺。

最开始，飞机采取的是拼接组装的方式。

以起落架外筒为例，外筒的筒体分为多个部分锻造以后，再焊接为一体，外筒与斜撑杆、横梁也是分开制造后，再组装到一起。

拼接终究是拼接的，远不如一体的坚固。

特别是连接部位，往往需要额外的加强设计，这也增加了构架的重量。

1940年代，德国战机采用了整体锻造技术，大大提高了战斗机的整体性能。

自此，整体锻造技术成为航空产业的关键。

民用大飞机，因为体积大，所用的部件也更大，采用的是更新的一种技术：大型模锻。

模锻，全称为模型锻造，与自由锻相对应。

以制作一块带花纹的月饼为例，自由锻技术，只能上下左右挤压，制作出一块饼坯，花纹还要另行雕刻。

模型锻造，将材料放进模具内压制而成，直接能制造出带花纹的模具。

如果说，自由锻需要千锤百炼，那么，模锻压机就是一锤定型。

据此可以看出，整体模锻技术，既可以提高构件的强度和刚度，也能提高生产效率和材料利用率，进而节约了成本。

模锻技术的原理不复杂，难就难在大飞机的部件体积大，需要的模锻压机压力值必须在4.5万吨以上。

这样的大型模锻压机，全球只有7台。

二、大型模锻

大型模锻压机，制造难度极大，是当之无愧的“大国重器”。

4.5万吨以上的大型模锻压机，全球只有7台。

其中，美国拥有2台4.5万吨级别的大型模锻压机，俄罗斯拥有2台7.5万吨级别的大型模锻压机，法国拥有1台6.5万吨级别的大型模锻压机，德国拥有1台6万吨级别的大型模锻压机（美国制造）。

剩下的1台，来自中国。

中国的这台大型模锻压机为8万吨，压机尺寸、整体质量和最大单件重量均为世界之首。

大型模锻压机，全球只有俄罗斯、美国、中国、欧盟有能力制造，这与世界航空制造业的格局是一致的。

实际上，大型模锻压机的诞生，就是为航空工业服务的。

1934年，德国研制成功7000吨模锻液压机。

1942年，美国大规模制造中小型模锻压机，加速生产二战亟需的战斗机。

1957年至1961年，苏联建造了两台7.5万吨级模锻压机，并在此后几十年内成为这一方面的霸主。

中国最早的锻压机，是从苏联进口的。

1967年，中国第一重型机器厂建成3万吨级模锻水压机。

这一模锻压机不仅创下亚洲最大纪录，还一举扭转了主要航空模锻件完全依赖进口的被动局面。

3万吨级别的模锻压机，用于制造战斗机绰绰有余，但拿来制造大飞机就捉襟见肘了。

1970年代，为了研制运10项目，中国同步研发6.5吨大型模锻压机。

但该项目因经费、技术储备不足等原因而夭折。

2007年2月，国务院批准大型飞机研制重大科技专项正式立项。

也正是在这一年，国务院批准8万吨大型模锻压机立项。

5年磨一剑。

2012年，中国二重成功研发出8万吨模锻压机，并于次年正式投入试生产。

8万吨大型模锻压机，堪称一台巨无霸。

这台装备，地上高27米，地下15米，总高42米，设备总重2.2万吨，仅单个零件超过75吨的就有68个，液压缸驱动的活动横梁上下运动可施加高达8万吨的压力。

有了这台装备，大飞机关键部件的制作，就犹如“做月饼”一样简单。

C919飞机起落架的主起外筒，宽1.2米，高2.8米，重达1.6吨。

如此大的部件，大型模锻压机锻压成型只需要几秒。

据统计，C919大飞机起落架、上下缘条、发动机吊挂、垂尾等130余项锻造件都由中国二重制造。

其中的关键部件，又离不开8万吨大型模锻压机。

三、德阳制造

值得一提的是，中国二重位于四川德阳。

航空模锻件是飞机的钢筋铁骨，是C919的脊梁。

大型模锻技术买不来、买不到，只能自主创新。

可以说，四川德阳撑起了中国大飞机的脊梁。

德阳，位于四川省成都平原东北部，毗邻省会成都。

这里的人口不到400万，2022年GDP不到3000亿，是一个典型的三线城市。

德阳所处区位图

别看德阳不大起眼，却是赫赫有名的“重装之都”，是国内首个“中国重大技术装备制造业基地”。

具体来说，德阳制造了：

全国30%的火电机组，40%的水电机组，60%的核电机组，16%的风电机组；

全国50%的大型轧钢设备和大型电站铸锻件；

年产量世界第一的发电设备；

出口规模全国第一的油气钻采装备。

除了8万吨的大型模锻压机，德阳还成功研制了“华龙一号”、白鹤滩百万千瓦水电机组、50兆瓦重型燃机等一批“国之重器”。

德阳的装备制造，为何如此厉害？

答案是，三线建设。

上世纪60年代，为了加强以国防为中心的战略大后方，中国启动了“三线建设”。

三线建设历经3个五年计划时期，涵盖13个省、自治区，中国共投入2050余亿元资金，建设了数千个项目。

德阳，正是三线建设的重点区域，这里陆续建成了20个大中型企业和职业技术院校。

其中，就包括了中国二重、东方电机、东方电工等重型装备制造企业。

德阳也因此实现了从农业小县城向新型重工业城市的“蝶变”。

三线建设，像是国家的一次“输血”，并不能让德阳获得永久的“动力”。

特别是随着市场竞争日益激烈，与不少老工业基地一样，德阳也面临着发展动力不足的问题。

如何转型，德阳一直在探索。

一是要靠技术创新。

德阳的重装企业，没有躺在功劳簿上吃老本。

中国二重研发的8万吨大型模锻压机，便是典型案例。

8万吨大型模锻压机，不仅让德阳又添“大国重器”，还满足了中国航空、舰船、航天、核工业等行业对高性能模锻产品的需求。

除了C919外，大型模锻压机还为波音787和空客A320提供起落架锻件。

技术创新，带来的经济效益也是可观的。

按570架订单计算，中国二重为C919提供的一系列锻件就能实现60亿元左右的总收益。

二是要产业转型。

企业要创新，产业要转型。

在“双碳”目标的大背景下，德阳的传统能源装备产业正在向清洁能源装备制造产业转型。

作为世界清洁能源装备大会的永久会址，德阳已经形成了“源网荷储”全产业链，具备水电、火电、核电、气电、风电、太阳能发电“六电并举”的研制能力。

2022年，德阳市清洁能源装备的产值达650亿元，到2035年，这一产值预计将突破3000亿元。

工业老城，正在焕发新机！

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