飛機制造業

鈦合金具有密度小、比強度高、耐蝕性好、與有機體粗容性好、熔點高、高温性能好、無磁性、熱膨脹係數小等特點，它被廣泛用於飛機、航天器、導彈、船艦、化工設備、儀表等零件的製造中。1954年美國研製成功的Ti -6Al-4V合金，由於它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金中的王牌。鑄造鈦合金由於具有比鋼和鋁更高的比強度，而且耐腐蝕性強，可在極惡劣的大氣條件下使用，工作温度經鋁合金高，長時間工作温度可達400℃，所以幾十年來，在航空航天工業及航海化工等行業中，得到廣泛應用。特別是國外一些性能優異的飛行器為了獲得高的飛行性能，都在應用各種複雜結構的鈦合金鑄件。

由於鈦在熔融狀態下極易氧化，具有很高的化學活性，並與鑄造高温合金常用的耐火材料發生化學反應，給鈦合金的熔鍊、澆注及造型工藝帶來很大困難，致使鈦和鈦合金熔模鑄造在長時間未能實現產業化，所以鈦合金熔模鑄造是一項高科技、高成本的工藝技術。

鈦合金熔模鑄造技術是為了滿足航空航天技術發展需要而產生的，經過業內人員堅持不懈的努力，終於在20世紀60年代有了突破性的進展，研究出不與熔融鈦反應的型殼，在1965年美國發布了第一個鈦的熔模鑄造技術專利。此後鈦合金熔模鑄造技術逐步得以在工業生產上應用。20世紀70年代初，鈦合金精鑄件被正式應用到航空工業上，自此以後，鈦和鈦合金熔模鑄造技術得到了較快發展。 ^[1] 

隨着經濟的發展，通用航空越來越多地應用於國民經濟建設和人民生活中。在飛機播種、人工降水、氣象探測、空中廣告等多個方面，通用航空都發揮着巨大的作用。“十五”期間，民航業固定資產投資達820億元，“十一五”期間，民航固定資產投資的力度將進一步加大，預計投資總規模為1630億元。截至2009年6月，我國共有通用航空飛行員2270人，通用航空飛機741架，直升機141架，頒證通用航空運營機場70個，通用航空臨時起降點329個。2008年，我國通用航空飛行作業小時數為122670小時，較之上年度增長12%，通用航空在國民經濟建設中發揮着越來越重要的作用。 ^[2] 

根據《中華人們共和國民用航空法》第十章第一百四十五條規定，通用航空是指使用民用航空器從事公共航空運輸以外的民用航空活動，包括從事工業、農業、林業、漁業和建築業的作業飛行以及醫療衞生、搶險救災、氣象探測、海洋檢測、科學實驗、教育訓練、文化體育等方面的飛行活動；根據其第二章第五條規定，民用航空器是指除用於執行軍事、海關、警察飛行任務外的航空器。本文討論應用於通用航空的民用航空器，按照《通用航空飛行管制條例》的規定，用於通用航空活動的飛機稱為通用飛機，也稱通用航空器。

通用航空業的發展離不開其基礎的發展，在通用航空最發達的美國，正是發達的通用飛機制造業為通用航空業的發展提供了良好的平台。通用飛機既包括超小型飛機，也包括大型渦槳飛機。從用途上看，包括運動飛機、公務機、農林飛機及多用途飛機；從類型上看，包括固定翼飛機和旋翼機。 ^[2] 

固定翼飛機的機翼與機身採用固定連接，在飛行過程中兩者不發生相對運動，而旋翼機在飛行過程中，螺旋槳、機翼的全部或部分與機身發生相對運動，機翼在產生升力的同時還可能產生推力。

固定翼飛機可分為陸上飛機、水上飛機以及水陸兩棲飛機。陸上飛機按用途可分為：運動飛機、公務機、農林飛機、多用途飛機等。運動飛機用於娛樂、飛行培訓和私人使用，尺寸小、飛行距離短、高度低、機上設備配備簡單，多為2-6 座；公務機專門用於行政與公務飛行，主要是噴氣發動機飛機；農林飛機適於低空作業，安裝用於噴灑農藥和種子的噴灑設備，多為活塞發動機飛機；多用途飛機可用於客貨運輸等多任務作業，多為6-10 座，主要是單發和雙發渦輪螺旋槳發動機飛機；水上飛機和水陸兩棲飛機屬於特種飛機，執行特殊任務或在特定條件下使用。

旋翼機包括直升機和傾斜旋翼機，民用的傾轉旋翼機比較少，多為直升機。直升機可採用活塞發動機或渦軸發動機，前者尺寸小，多用於飛行培訓或私人使用；後者尺寸大，用途廣，可用於空中觀察、執法及緊急救援等。 ^[2] 

目前，中國主要的通用飛機制造商為中國航空工業集團公司（簡稱“中航工業”），主要有：運-5、運-12、小鷹500、海鷗300、農-5系列，旋翼機有直8系列、直9系列、直11系列。作為“融入世界航空產業鏈”的實踐，中航工業還與世界知名通用飛機制造商合作，生產L162 輕型運動飛機等多種通用飛機。

除中航工業外，國內還有以下其他的通用飛機制造商：山東濱奧飛機制造有限公司，是濱州大高航空城有限責任公司與奧地利鑽石飛機公司合資的公司，已研製DA40TDI 型通用飛機；席勒（中國）飛機制造有限責任公司，由張家口察哈爾通用航空公司和美國席勒直升機公司共建，主要生產席勒UH- 12系列民用輕型直升機；江西九江紅鷹製造有限公司，由波蘭斯維德尼克公司與九江紅鷹科技發展有限公司共建，已研製出紅鷹直升機；寧波東風飛機制造有限公司，由温州金州集團、象山東風集團、美國長興公司共建，已研製出“東方1 號”輕型飛機；北京科源輕型飛機實業有限公司，是我國首家從事輕型飛機、熱氣球、熱氣飛艇、旅遊船（艇）製造、銷售和服務的私營企業，已研製並出口的機型有藍鷹AD200B 型運動飛機；西安鳳凰飛機制造有限公司，是國內首家專業民營通用航空器生產企業，其CH2000 型通用飛機由加拿大ZENAIR 公司設計，作為股份加入西安鳳凰飛機制造有限公司。

可以看出，國內通用飛機主要為多用途飛機、多用於航空訓練、農林作業、航空拍攝、邊防巡邏、森林防火、勘察、救援等，同時兼顧公務機的作用，而專業的公務機很少。 ^[2] 

航空飛機不斷地朝着高安全、長壽命、高可靠、經濟性和環保性方向發展，促進了飛機結構設計的不斷優化、新材料開發以及新的製造工藝大量應用，主要表現在以下幾個方面：（1）飛機機身零件的大型整體化設計；（2）飛機制造的經濟性推動了製造工藝的低成本化；（3）綠色環保要求使得生產商加強了製造過程中對資源的循環利用；（4）隨着航空發動機推重比的不斷增加以及對降低油耗要求的不斷提高，促使發動機涵道比、渦輪前段温度不斷提高，這些變化推動了新型輕質材料和高合金化高温材料的研究與應用，以及相應的各項製造技術的不斷進步。在各項製造技術中，等温模鍛技術作為一種高可靠的精密鍛造工藝，對於提高飛機和發動機關鍵零部件的性能具有其獨特的優勢，對於促進飛機制造業的發展具有重要意義。 ^[3]