推动长三角地区航空航天用先进编织复合材料产业发展政策建议

发布时间: 2021-05-02

【按】先进编织复合材料技术可以净体制备形状复杂、不同尺寸的异型构件,实现结构的一体化设计,减少零配件数量,保证结构的整体性,从而实现了材料的“特定设计”,是未来复合材料的重要发展方向。以先进编织复合材料技术为桥梁纽带,努力打造中高端新材料产业集群,对推动长三角地区经济建设具有重要的现实意义。2020年10月09日-10月11日,由中国复合材料学会和江南大学联合主办的“先进编织复合材料与航空航天论坛”在江苏无锡举办,本论坛搭建了先进编织复合材料技术交流平台,研讨了先进编织复合材料学科与产业发展的动态、前沿与趋势,对提升我国先进编织复合材料技术水平,引领先进编织复合材料新技术研发与应用起到了积极促进作用。

一、先进编织复合材料在航空航天领域的应用现状

一在国内外航空领域的应用情况。复合材料目前被大量地应用在大型飞机机身结构制造和小型飞行器整体结构制造上。目前国内大型客机以ARJ21翔凤客机和C919为代表,其机翼、翼梢、水平尾翼等次要结构件及中央翼盒等主承力件部分使用了碳纤维复合材料结构件;波音、空客还在中国建立了复合材料部件制备的转包机制,向集团成员和指定供应商提交系列复合材料飞机零部件,同时为指定第三方制造、销售、经销和配送复合材料飞机零部件;除以上大、中型飞机外,先进编织复合材料还广泛应用在旋翼机、无人机、特效飞行器等领域。

二在国内外航天领域的应用情况。先进编织复合材料凭借其质量轻,刚性强,尺寸稳定性和导热性好、耐烧蚀等优点,目前被广泛应用在航天系统构件中,如卫星支架、宇航器、航天用动力系统(如固体火箭发动机壳体、航天压力容器、喉衬、发动机涡轮叶片、燃烧室内衬、发动机扩张/扩散段等)、宇航员生命保障系统、战略导弹武器系统等领域。

二、长三角地区在推动航空航天用先进编织复合材料产业发展方面存在的问题

一是先进编织复合材料产业发展缺乏顶层设计

当前,长三角地区航空航天用先进编织复合材料发展主要以相关产业规划为指导,集群化发展态势多以自发性成为主,缺乏顶层的专项规划和统筹安排,无法发挥集群优势,提升竞争力。

二是先进编织复合材料整体创新能力仍需进一步提高

创新是引领发展的第一动力,更是推动产业集群发展的第一动力。长三角地区在先进编制复合材料的研发强度、高新技术企业、独角兽企业等方面同国内外先进国家和地区相比仍有一定的差距。

三是先进编织复合材料集群产业链的生态营造有待进一步加强

相较而言,长三角地区虽然近几年也建立了相应的集群产业链条,但是仍旧存在着产业链条偏短、偏窄、研发服务机构较少和关键核心环节缺失等现象,这在很大程度上制约着集群内部协作配套能力和市场开拓能力。

三、关于推动长三角地区航空航天用先进编织复合材料政策的建议

一是加强产业发展顶层设计,加快建设长三角地区航空航天用先进编织复合材料数据系统,实现数据集成与共享

建议支持中国复合材料学会、中国力学学会等行业相关学/协会、企业、科研机构等联合建设包括分行业材料数据、材料性能标准数据、待突破关键材料及技术紧缺目录等内容的先进编织复合材料数据系统,不断提升长三角地区航空航天用先进编织复合材料行业数据集成和共享水平。通过数据集成和共享掌握国内先进编织复合材料产业链条上材料的发展情况,找出我国在先进编织复合材料领域的短板和空白,以便于因材施政;同时通过材料性能标准数据库统计各种先进编织复合材料的性能和标准,制定待突破的航空航天用先进编织复合材料紧缺目录,明确待突破材料的性能要求,鼓励相关研究人员合力攻关,填补关键材料空白。

二是突破关键核心技术,提高先进编织复合材料整体创新能力

建议围绕长三角地区航空航天用先进编织复合材料产业发展前沿和重大技术装备需求,联合南京航空航天大学、江南大学、中国航空制造技术研究院等相关科研机构和企业,通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,集中力量突破以纤维自动铺放、大型热压罐制备、HP-RTM等为核心的关键性前沿技术,补齐行业发展短板。不断提高先进编织复合材料核心关键技术的国产化比例。

三是加强先进编织复合材料集群产业链条生态建设,形成健康、绿色、可持续的复合材料产业生态圈格局

产业集群内除了产业链内相关企业外,还应进一步集聚研发和服务机构,包括与产业集群链相关联的研发设计、创业孵化、技术交易、投融资和知识产权等。全区航空航天用先进编织复合材料集群产业链在这方面还存在差距。

建议相关政府部门从人才培养、金融扶持、研发配套、公共平台、市场开发等角度,积极组织金融、税务、土地、环保、科研、司法、行政等部门,强化产业链配套思维,建立健全相关目标责任和评价考核制度,营造良好产业生态,力争形成产业生态圈生产一代、储备一代、研发一代的可持续发展模式。