曹春晓院士：航空应用领域“三钛争艳”时代即将到来

《科学日报》(记者唐婷)“钛家族包括三种“钛”:常规钛合金、钛铝金属间化合物和钛基复合材料。从目前航空应用来看，它仍处于常规钛合金“一枝独秀”、钛铝金属间化合物和钛基复合材料“萌芽”阶段。然而，从潜在航空应用的角度来看，“三巨头争光”的时代即将到来中国科学院院士曹说。何在21日举行的2014年AVIC航空材料研究所航空材料院士论坛上发言。

中国工程院院士刘大响在讲话中指出，航空发动机性能的提高在很大程度上是通过采用新结构、新材料和新工艺来实现的。随着现代先进航空发动机性能、可靠性和推重比的提高，材料和制造技术的贡献率约为50%-60%。“我们经常谈到‘振兴航空，优先发展动力’，优先发展关键技术研究，优先发展材料和工艺技术，特别是加强新材料和工艺技术的工程应用研究和实验验证”。

钛合金可以大大减轻飞机及其发动机的重量，因为它的密度比钢小得多，强度也非常接近钢。曹指出，结构轻量化及其相关的“低油耗”是航空制造领域的竞争焦点之一。油耗直接反映了飞机及其发动机使用寿命中经济性和环保性的优劣。

“对轻质结构等方面日益增长的刚性需求使得航空应用领域越来越离不开钛”。例如，曹指出，在美国开发787飞机期间，为了减轻2500公斤的重量，波音公司不得不在2006年至2007年期间再投资3亿美元，研究在飞机的某些部分用钛合金代替铝合金，以解决超重问题。否则，将油耗降低20%的关键承诺就无法实现。波音787使用了高达15%的钛合金，这是民用客机中使用的最大量的钛合金。俄罗斯正在开发的新一代150座客机MS-21有望打破这一纪录。MS-21使用高达25%的钛合金，计划于2015年发射。我国部分机体结构用钛合金的数量也在不断增加。中国商用支线飞机ARJ21使用4.8%的钛合金，商用干线客机C919使用9.3%的钛合金，略高于波音777，后者使用7%-8%。

据报道，近40名院士和200多名科学专家出席了论坛。会上，、丁文江、刘百新、、李、院士分别就航空技术、镁稀土材料、钛铝、原子相互作用多体势、金属玻璃等方面作了学术报告。