四川三线城市，撑起中国大飞机的脊梁_风闻

德阳，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”。

正解局出品

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？

01

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。

C919的发动机

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。

C919的起落架

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。

月饼模具

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。

02

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，前苏联建造了两台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，是从前苏联进口的。

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。

中国一重亚洲最大的30000吨级模锻水压机

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。

8万吨模锻压力机

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。

大型模锻液压机正在加工C919钛合金零部件

其中的关键部件，又离不开8万吨大型模锻压机。

03

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”。

德阳研制全球首台百万千瓦水轮发电机组转子在白鹤滩水电站吊装

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。

中国德阳是世界清洁能源装备大会的永久会址

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！