導(dǎo)語：民用飛機(jī)航空材料與機(jī)制研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

本文作者：劉久戰(zhàn)蔡安張曉靜李旺波工作單位：中航工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

航空材料是航空產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ)。航空材料標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定航空材料產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到的各項(xiàng)性能指標(biāo)和質(zhì)量要求的標(biāo)準(zhǔn)化文件。航空產(chǎn)品的特殊性意味著航空材料的特殊性，也意味著衡量其各項(xiàng)性能指標(biāo)和質(zhì)量要求的材料標(biāo)準(zhǔn)的特殊性。民用飛機(jī)高的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性和一些其他特殊要求，使得民用飛機(jī)對(duì)航空材料以及材料標(biāo)準(zhǔn)的要求更加苛刻。對(duì)飛機(jī)產(chǎn)品建立專門的航空材料以及材料標(biāo)準(zhǔn)并實(shí)行單獨(dú)管理對(duì)于航空制造行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展意義重大。當(dāng)然，諸如有關(guān)材料方面的術(shù)語和定義標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、專用手冊(cè)等，也是發(fā)展航空產(chǎn)品不可缺少的重要文件，所有這些適用于飛機(jī)產(chǎn)品的材料標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)文件組成了一個(gè)有機(jī)的整體，也就是通常我們所說的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系。這個(gè)體系是航空制造行業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)基礎(chǔ)之一。如果我們民用航空行業(yè)沒有一個(gè)健全、強(qiáng)大的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系，我們的民機(jī)要想快速發(fā)展并走向世界無疑相當(dāng)困難。我國(guó)的航空產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從修理、引進(jìn)、仿制到改進(jìn)、改型和自行設(shè)計(jì)研制的發(fā)展歷程。用于制造航空產(chǎn)品的各種航空材料以及材料標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)歷了類似的發(fā)展歷程。由于軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)是兩套完全不同的理念設(shè)計(jì)，而我國(guó)現(xiàn)有的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)基本是在滿足軍用飛機(jī)的研制和生產(chǎn)的過程中發(fā)展和建立起來的，因此我國(guó)目前的航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)體系還遠(yuǎn)不能適應(yīng)新型民用飛機(jī)的研制和生產(chǎn)。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提高，民用飛機(jī)包括大型民用客機(jī)的研制擺到了我們面前，如何做好我國(guó)民用飛機(jī)已成為新一代航空人的歷史使命。縱觀目前我國(guó)民用飛機(jī)的選材特點(diǎn)和現(xiàn)狀，我們不難看出，我國(guó)民用飛機(jī)型號(hào)幾乎全部選用國(guó)外材料和材料標(biāo)準(zhǔn)。這些國(guó)外材料應(yīng)用于大到主結(jié)構(gòu)件，如機(jī)翼、蒙皮、長(zhǎng)桁、梁，小到普通螺栓、銷軸、涂料（油漆）、橡膠件、潤(rùn)滑脂，甚至包括普通工具、螺釘?shù)葞缀跛械娘w機(jī)零部件及系統(tǒng)。國(guó)產(chǎn)民用飛機(jī)在選材時(shí)一邊倒地“崇洋媚外”到底是什么原因？因此，必須盡快對(duì)我國(guó)現(xiàn)有航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系不能適用民機(jī)發(fā)展的不利因素開展深入研究，從而探尋一種有效的改進(jìn)措施，使我國(guó)民用飛機(jī)上使用的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)真正立足于國(guó)內(nèi)。

1美國(guó)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系特點(diǎn)簡(jiǎn)介

美國(guó)在航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)體系方面的研究走在世界的前列。根據(jù)資料介紹，美國(guó)航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)體系的管理和建設(shè)部門主要是SAE（汽車工程師協(xié)會(huì)）下設(shè)的宇航材料分會(huì)。該部門主要負(fù)責(zé)起草和編制宇航材料規(guī)范（AMS）。當(dāng)然，AMS不僅只有材料標(biāo)準(zhǔn)，還有相當(dāng)數(shù)量的有關(guān)航空材料試驗(yàn)、測(cè)量以及工藝等方面的標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)這方面的大部分通用標(biāo)準(zhǔn)在美國(guó)還有一個(gè)被稱作材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）的部門負(fù)責(zé)。從一定意義上來說，ASTM標(biāo)準(zhǔn)是AMS的基礎(chǔ)，這兩類標(biāo)準(zhǔn)相互補(bǔ)充，共同組成了美國(guó)的航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)體系。SAE成立于20世紀(jì)中期，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，SAE編發(fā)的各種AMS材料標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)展成為世界航空器制造企業(yè)公認(rèn)且普遍采用的材料標(biāo)準(zhǔn)。歐洲、日本、巴西等國(guó)家的民用飛機(jī)上都大量使用滿足AMS的材料。我國(guó)新型民用飛機(jī)上也已大量采用按AMS生產(chǎn)的材料，其先進(jìn)性、通用性、可執(zhí)行性等諸多優(yōu)點(diǎn)得到了飛機(jī)設(shè)計(jì)部門、材料制造廠、飛機(jī)用戶和適航部門的普遍認(rèn)可。美國(guó)早期的部分聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)（如QQ標(biāo)準(zhǔn)）、軍用標(biāo)準(zhǔn)（MIL標(biāo)準(zhǔn)）如今也在標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)前增加了“AMS”標(biāo)記，這些現(xiàn)象足以說明AMS的影響力和先進(jìn)地位。總結(jié)各類AMS可以大致看出其具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)。

1.1標(biāo)準(zhǔn)體系涉及材料種類齊全，涵蓋面廣AMS的數(shù)量在世界各國(guó)航空材料標(biāo)準(zhǔn)中最多，其所涵蓋的材料種類相對(duì)齊全，包括航空器上使用的各類金屬材料、非金屬材料、通用復(fù)合材料等幾乎所有類別。不僅如此，AMS中還包括大量相關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、公差和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、成品件標(biāo)準(zhǔn)等。例如在特種工藝標(biāo)準(zhǔn)中，涵蓋了熱處理、焊接、表面處理、表面強(qiáng)化、腐蝕防護(hù)等；在成品件標(biāo)準(zhǔn)中，包含了彈簧、緊固件、標(biāo)準(zhǔn)件在內(nèi)的幾十余種零件標(biāo)準(zhǔn)。此外，AMS標(biāo)準(zhǔn)還包括航空維修用的一些特殊材料的標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)等，如晶粒度、壓力實(shí)驗(yàn)、微量元素控制、取樣等都囊括在內(nèi)。近年來，AMS注重了特種工藝標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，尤其是熱處理、表面處理、焊接等專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定速度加快，以熱處理標(biāo)準(zhǔn)為例，涉及鋼、高溫合金、鋁合金、鈦合金、銅合金等的AMS標(biāo)準(zhǔn)也達(dá)到了相當(dāng)數(shù)量。

1.2標(biāo)準(zhǔn)的通用化程度較高AMS具體標(biāo)準(zhǔn)是基于材料本身的自然屬性和特點(diǎn)、性能和使用條件制定的標(biāo)準(zhǔn)，雖然其通常稱為宇航材料規(guī)范，但編制內(nèi)容并不限于材料在航空飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)或機(jī)載設(shè)備上具體應(yīng)用部位或產(chǎn)品的型號(hào)類別，這不僅有利于材料在各個(gè)行業(yè)的推廣應(yīng)用，甚至在不同的國(guó)家也可以實(shí)現(xiàn)通用。此外，AMS和ASTM組織協(xié)作創(chuàng)建的UNS材料統(tǒng)一編號(hào)體系（每個(gè)合金的編號(hào)由1個(gè)字母和5個(gè)數(shù)字組成），提供了一種方便其他協(xié)會(huì)、貿(mào)易組織、用戶和生產(chǎn)者使用的材料牌號(hào)對(duì)應(yīng)手段，為材料選用、快速檢索、電子化和橫向?qū)Ρ冉饘俸秃辖鸬臄?shù)據(jù)提供了可能。AMS標(biāo)準(zhǔn)通用性好是其被廣泛接受和采用的重要原因之一。

1.3標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂率較高，維護(hù)及時(shí)AMS標(biāo)準(zhǔn)每年2次標(biāo)準(zhǔn)索引有效目錄（分別在年度的1月和7月）。根據(jù)對(duì)2002年度AMS標(biāo)準(zhǔn)有效目錄的統(tǒng)計(jì)情況分析，AMS在該年度的標(biāo)準(zhǔn)平均制修訂率（標(biāo)準(zhǔn)制定和修訂的數(shù)量占標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)量的百分比率）已達(dá)到10%左右，標(biāo)準(zhǔn)制修訂數(shù)量接近250項(xiàng)。但具體到各專業(yè)是不平衡的，其中金屬材料及特種工藝標(biāo)準(zhǔn)制修訂率較高，而非金屬材料標(biāo)準(zhǔn)的制修訂率則較低。但總的來說，AMS標(biāo)準(zhǔn)的制修訂率較高，維護(hù)及時(shí)，這是世界上其他材料標(biāo)準(zhǔn)所不能做到的。

1.4標(biāo)準(zhǔn)的有效性管理科學(xué)根據(jù)近年來的AMS標(biāo)準(zhǔn)目錄可以看出，AMS標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)大致可以分為3類：有效標(biāo)準(zhǔn)、非現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、作廢標(biāo)準(zhǔn)。其中有效標(biāo)準(zhǔn)大多數(shù)修訂周期不超過5年，有少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)甚至1年就換一次版；非現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)屬于限用標(biāo)準(zhǔn)之列，這類標(biāo)準(zhǔn)會(huì)及時(shí)地從體系中清理出并加以標(biāo)識(shí)，以防止該類標(biāo)準(zhǔn)在新機(jī)設(shè)計(jì)選材時(shí)采用；作廢標(biāo)準(zhǔn)由于標(biāo)準(zhǔn)涉及相關(guān)的產(chǎn)品已停止生產(chǎn)和使用，或已被同類標(biāo)準(zhǔn)（AMS標(biāo)準(zhǔn)或其他協(xié)會(huì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）所代替，這類標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)和名稱會(huì)及時(shí)從宇航材料規(guī)范的有效目錄中去除，并不再進(jìn)行AMS專業(yè)委員會(huì)的年度復(fù)審。這個(gè)特點(diǎn)比較適合航空產(chǎn)品的不斷更新，對(duì)型號(hào)的可持續(xù)發(fā)展提供了有效的保障。另外，標(biāo)準(zhǔn)版次采用字母識(shí)別，非常利于產(chǎn)品的可持續(xù)性發(fā)展。只需注明標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)，使用中通常采用最新版次，很少存在因標(biāo)準(zhǔn)版次更新而引起頻繁更改圖樣的情況。

1.5標(biāo)準(zhǔn)體系管理科學(xué)AMS標(biāo)準(zhǔn)是由專業(yè)協(xié)會(huì)制定的文件，由一個(gè)專門的管理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)。團(tuán)隊(duì)下設(shè)專門機(jī)構(gòu)和人員負(fù)責(zé)開發(fā)、編制和修訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)是保證所有AMS標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)先進(jìn)以及能夠長(zhǎng)期有效運(yùn)行的首要前提。1.6標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可程度高，可執(zhí)行性強(qiáng)目前世界上已知的眾多型號(hào)的民用飛機(jī)以及航空零部件或多或少都在采用AMS標(biāo)準(zhǔn)。波音747、A320、CRJ、ATR42、ARJ、C919、MA60等不勝枚舉。許多世界著名的材料制造廠常常以能生產(chǎn)符合AMS材料標(biāo)準(zhǔn)的材料來提高其知名度和生產(chǎn)實(shí)力。AMS標(biāo)準(zhǔn)也得到了FAA等適航部門的廣泛認(rèn)可，這一點(diǎn)對(duì)民用飛機(jī)產(chǎn)品來說可能至關(guān)重要。另外，AMS標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)的科學(xué)性以及維護(hù)的合理性也為不同飛機(jī)制造公司、不同型號(hào)的設(shè)計(jì)及改進(jìn)改型、適航審批、運(yùn)營(yíng)以及維護(hù)提供了有力的便利條件。這些都是我國(guó)大部分材料標(biāo)準(zhǔn)所不具備的。1.7材料性能數(shù)據(jù)齊全美國(guó)MMPDS-03手冊(cè)（前期版本為MIL-HDBK-5）中列出了飛機(jī)上用到的幾乎大部分金屬材料的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并且所涉及的材料標(biāo)準(zhǔn)98%以上都是AMS標(biāo)準(zhǔn)。通過查閱具體AMS材料標(biāo)準(zhǔn)，這些數(shù)據(jù)有一部分是來自AMS標(biāo)準(zhǔn)，但還有相當(dāng)一部分并不包含在具體的AMS材料標(biāo)準(zhǔn)中，但可以肯定，AMS標(biāo)準(zhǔn)的管理機(jī)構(gòu)一定是提供并管理這些數(shù)據(jù)的重要部門之一。以上分析表明，AMS標(biāo)準(zhǔn)體系優(yōu)點(diǎn)非常多。AMS標(biāo)準(zhǔn)即被航空材料制造廠普遍采納，也被波音、空客等大多數(shù)飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造公司認(rèn)可，同時(shí)也被材料生產(chǎn)廠/供應(yīng)商、航空公司、軍方、適航當(dāng)局、質(zhì)量審查部門等普遍認(rèn)同，在航空行業(yè)內(nèi)甚至被稱為“用戶規(guī)范”。

2國(guó)內(nèi)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀

我國(guó)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，初步建立了可以滿足我國(guó)各種軍用飛機(jī)研制和生產(chǎn)的一部分材料及材料標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)航空材料方面的專家通過大量的研究和積累，總結(jié)出了很多寶貴的知識(shí)財(cái)富，如編制了大量的航空標(biāo)準(zhǔn)（HB）、大量的國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB）以及分布在諸如冶金、化工等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的大量材料標(biāo)準(zhǔn)，還有諸如《航空材料手冊(cè)》、《飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》等很多有關(guān)航空材料使用方面的資料。這些標(biāo)準(zhǔn)和資料為我國(guó)軍用飛機(jī)的設(shè)計(jì)、材料生產(chǎn)和采購(gòu)起到了非常巨大的作用。然而，從我國(guó)各類飛機(jī)上所有使用的材料標(biāo)準(zhǔn)來看，我們幾乎很難看出我們國(guó)家民用航空材料體系的影子。各種材料的材料標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)分屬各自的行業(yè)，如金屬材料的材料標(biāo)準(zhǔn)主要分布在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB）、冶金標(biāo)準(zhǔn)（YB）、有色標(biāo)準(zhǔn)（YS）中，而非金屬材料的材料標(biāo)準(zhǔn)更趨復(fù)雜，主要分布在化工標(biāo)準(zhǔn)（HG）、石油標(biāo)準(zhǔn)（SY）、輕工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QB）、紡織工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（FZ）等各行各業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)中，還有相當(dāng)一部分材料為各種材料生產(chǎn)廠的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及不同飛機(jī)設(shè)計(jì)單位自行編制的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如XMS、YMS、CMS）。我國(guó)航空行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)（HB）中有關(guān)材料的標(biāo)準(zhǔn)少之又少，很難滿足飛機(jī)對(duì)材料和材料標(biāo)準(zhǔn)的大量需求。從一定意義上來說，民用飛機(jī)設(shè)計(jì)人員只是從我國(guó)各行各業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)中搜尋適用于自己需要的材料及材料標(biāo)準(zhǔn)，專用于飛機(jī)產(chǎn)品的航空材料及其材料標(biāo)準(zhǔn)體系基本還沒有建立。我國(guó)目前應(yīng)用于航空產(chǎn)品上的材料以及材料標(biāo)準(zhǔn)主要有以下特點(diǎn)：（1）材料牌號(hào)多、亂且重復(fù)。我國(guó)的材料體系是建立在仿制的基礎(chǔ)上的。我們先后從原蘇聯(lián)、英國(guó)、美國(guó)等引進(jìn)過航空產(chǎn)品，每引進(jìn)一個(gè)航空產(chǎn)品均要仿制一大批相關(guān)國(guó)家的材料與標(biāo)準(zhǔn)，致使多國(guó)材料云集我國(guó)，造成了“四多四少”的嚴(yán)重局面。即：低水平材料多，高水平材料少；仿制國(guó)外材料多，國(guó)內(nèi)新研材料少；用途單一材料多，一材多用材料少；研制材料成果多，工程化應(yīng)用材料少。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有各類航空材料的牌號(hào)約2000余個(gè)，居世界之首。如研制和生產(chǎn)的高溫合金牌號(hào)有近100個(gè)，幾乎是世界航空用高溫合金牌號(hào)之總和。僅渦輪盤用高溫合金先后共研制13個(gè)牌號(hào)，其中仿蘇4個(gè)，仿美、英、法6個(gè)，自行研制3個(gè)。處在同一性能水平有7個(gè)，真正適應(yīng)并具有不同性能水平檔次的只有4個(gè)牌號(hào)。根據(jù)《航空材料選用目錄》所載，在我國(guó)各類航空產(chǎn)品上所用的結(jié)構(gòu)鋼共有131個(gè)牌號(hào)，不銹鋼有81個(gè)牌號(hào)。編入《航空材料手冊(cè)》的結(jié)構(gòu)鋼只有47個(gè)牌號(hào)、不銹鋼36個(gè)牌號(hào)。納入國(guó)軍標(biāo)的結(jié)構(gòu)鋼與不銹鋼分別僅有38個(gè)和32個(gè)。大部分鋼號(hào)是在近10多年引進(jìn)國(guó)外航空產(chǎn)品過程中仿制的，有的僅在1~2個(gè)產(chǎn)品上制作1~2個(gè)零件，用途單一，用量極少，目前大部分是按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試生產(chǎn)。在所仿制的國(guó)外材料中，存在嚴(yán)重的重復(fù)仿制現(xiàn)象。如主要用做齒輪的滲碳鋼，重復(fù)仿制了7個(gè)鋼號(hào)；主要用作壓氣機(jī)葉片與盤的馬氏體不銹鋼，重復(fù)仿制了6個(gè)。典型的例子有：仿英國(guó)的16Ni4CrMoA和仿法國(guó)的16Ni3CrMoA2個(gè)滲碳鋼；仿美國(guó)的0Cr15Ni5Cu4Nb和仿俄國(guó)的0Cr15Ni5Cu2Ti2個(gè)沉淀硬化不銹鋼；仿英國(guó)的1Cr12Ni3MoV和仿法國(guó)的1Cr12Ni3Mo2V2個(gè)馬氏體型不銹鋼等。上述鋼種二者之間的成分和性能幾乎完全相同，只是由于引進(jìn)的機(jī)種來自不同的國(guó)家，國(guó)內(nèi)各廠所之間缺少必要的溝通和分析研究，花費(fèi)了大量的財(cái)力與人力。（2）材料標(biāo)準(zhǔn)編制單位眾多，并且主要是材料生產(chǎn)企業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行性較差。如前文所述，目前國(guó)內(nèi)飛機(jī)上所采用材料的材料標(biāo)準(zhǔn)主要分布在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB）、航空標(biāo)準(zhǔn)（HB）、冶金標(biāo)準(zhǔn)（YB或YS）、化工標(biāo)準(zhǔn)（HG）、石油標(biāo)準(zhǔn)（SY）、輕工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QB）、紡織工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（FZ）等各行各業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)中。這些材料標(biāo)準(zhǔn)基本都是由某些材料生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)起草和編制，編制標(biāo)準(zhǔn)的目的很難說清，編制的標(biāo)準(zhǔn)往往以自己企業(yè)的技術(shù)水平為依據(jù)，很難代表整個(gè)行業(yè)的技術(shù)水平。當(dāng)然，還有相當(dāng)一部分材料為各種材料生產(chǎn)廠的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及不同飛機(jī)設(shè)計(jì)單位自行編制的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如XMS、YMS、CMS），但這些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)卻因各種原因很難實(shí)現(xiàn)有效執(zhí)行，有些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)甚至連編制單位也不執(zhí)行的現(xiàn)象也很常見。我們常常引以為自豪的國(guó)內(nèi)航空標(biāo)準(zhǔn)（HB）中有關(guān)材料的材料標(biāo)準(zhǔn)少之又少，并且?guī)缀鯖]有幾個(gè)廠家愿意執(zhí)行。正是這些原因給飛機(jī)設(shè)計(jì)的材料管理、設(shè)計(jì)選材以及材料生產(chǎn)、采購(gòu)造成了巨大困難，使本來因航空產(chǎn)品批量小而造成對(duì)材料需求量少的矛盾更加突出。（3）材料性能數(shù)據(jù)以及資料“少、缺、散”現(xiàn)象嚴(yán)重。大多數(shù)材料只有表征其性質(zhì)與特征的基本性能數(shù)據(jù)，少數(shù)仿制材料甚至只有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的部分力學(xué)性能數(shù)據(jù)。隨著損傷容限設(shè)計(jì)思想的發(fā)展，對(duì)零件所用材料的性能數(shù)據(jù)提出了更高的要求。我國(guó)的材料普遍缺少按損傷容限設(shè)計(jì)的性能數(shù)據(jù)和按可靠性概率設(shè)計(jì)所需的統(tǒng)計(jì)性能數(shù)據(jù)，如A基值和B基值等。零部件材料在使用環(huán)境溫度、介質(zhì)、疲勞及應(yīng)力綜合作用下的有效性能數(shù)據(jù)更是缺少。此外，在航空材料質(zhì)控、鑒定、驗(yàn)收、定壽、延壽等實(shí)際應(yīng)用中，缺乏統(tǒng)一管理的航空材料數(shù)據(jù)手冊(cè)或者數(shù)據(jù)庫(kù)，材料性能數(shù)據(jù)處于分散狀態(tài)，無法做到資源的共享，造成不同廠所之間很多重復(fù)工作以及人力、財(cái)力等方面的巨大浪費(fèi)。（4）材料的實(shí)物質(zhì)量低。當(dāng)前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的航空材料，從材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)來看，基本上達(dá)到或接近國(guó)際水平，但材料的實(shí)物質(zhì)量卻普遍低于國(guó)際水平。主要表現(xiàn)在不同爐批的材料，其成分與性能雖然符合材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，但波動(dòng)范圍大，材質(zhì)的一致性、均勻性和穩(wěn)定性較差。由于受國(guó)內(nèi)不同材料生產(chǎn)廠相關(guān)工藝技術(shù)水平、設(shè)備能力以及材料生產(chǎn)批量等的限制，材料冶金質(zhì)量的穩(wěn)定性、均勻性及一致性較差，導(dǎo)致材料性能數(shù)據(jù)分散，離散系數(shù)大。（5）材料標(biāo)準(zhǔn)缺乏必要的系統(tǒng)管理和維護(hù)。材料標(biāo)準(zhǔn)編制機(jī)構(gòu)眾多以及機(jī)構(gòu)頻繁變更等原因使得相當(dāng)多的同類材料標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)眾多、編制風(fēng)格迥異、編制質(zhì)量參差不齊，難以在生產(chǎn)和使用單位內(nèi)部實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，給材料及材料標(biāo)準(zhǔn)選用帶來了相當(dāng)大的困難。另外，由于缺乏必要的系統(tǒng)管理和維護(hù)，標(biāo)準(zhǔn)陳舊、無法執(zhí)行的情況在國(guó)內(nèi)任何一類標(biāo)準(zhǔn)中比比皆是。我們有很多航空標(biāo)準(zhǔn)（HB）至今仍是手寫版本，很多標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)找不到部門管理，有些已查不出替代關(guān)系和有效性。（6）材料和材料標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)資料得不到國(guó)外用戶、適航部門的認(rèn)可。我國(guó)各類材料和各級(jí)材料標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)外飛機(jī)上的使用可以說寥寥無幾，相反地，我們?cè)诖罅坎捎脟?guó)外航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)，甚至包括我們所不熟知的日本JIS材料標(biāo)準(zhǔn)。我們國(guó)家的各類標(biāo)準(zhǔn)幾乎很少考慮在飛機(jī)產(chǎn)品上的應(yīng)用，因而國(guó)內(nèi)適航部門幾乎沒有介入，因而，可以說根本談不上被適航部門認(rèn)可和批準(zhǔn)。（7）缺乏必要的認(rèn)可/批準(zhǔn)等管理程序和機(jī)構(gòu)，材料以及材料標(biāo)準(zhǔn)難以在民機(jī)上開展實(shí)質(zhì)應(yīng)用。一方面，國(guó)內(nèi)研究的新材料難以在民用飛機(jī)上開展應(yīng)用，這主要是由于我國(guó)新材料的研制和開發(fā)成果一般都是針對(duì)某一個(gè)型號(hào)在開展。這些研究成果一般只適用于具體型號(hào)（主要是軍用型號(hào)），目前幾乎沒有一個(gè)部門可以站出來說這種新材料可以用在民用飛機(jī)上。這給我們民機(jī)選材帶來了巨大困難，很多情況下我們只能望“國(guó)材”興嘆。另一方面，隨著國(guó)際化的發(fā)展，國(guó)外的先進(jìn)材料信息也隨之而來，但由于沒有相應(yīng)的部門來鑒定和認(rèn)可，我們企業(yè)內(nèi)部的鑒定程序僅僅進(jìn)行一些驗(yàn)收試驗(yàn)，不代表對(duì)該材料的鑒定，國(guó)外很多成熟材料的應(yīng)用在某些時(shí)候也陷入困境。

3我國(guó)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外相關(guān)技術(shù)的差距根源

總結(jié)以上國(guó)內(nèi)外航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系的特點(diǎn)，不難看出我國(guó)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系之間存在著巨大差距。通過分析這些差距，我們認(rèn)為造成這些差距的主要根源可以概括為以下幾點(diǎn)：（1）行業(yè)內(nèi)建立我國(guó)民用飛機(jī)設(shè)計(jì)用航空材料以及航空材料標(biāo)準(zhǔn)體系的意識(shí)不強(qiáng)。（2）追求眼前利益，忽視基礎(chǔ)技術(shù)研究和積累的重要性。（3）缺乏系統(tǒng)研究國(guó)外航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系運(yùn)作的模式、結(jié)構(gòu)、過程等的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。（4）現(xiàn)有人力和資源過于分散，難以形成集合力量來持續(xù)研究和發(fā)展適合于我國(guó)民用飛機(jī)發(fā)展的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系。

4研究方法和內(nèi)容探討

結(jié)合美國(guó)AMS體系的特點(diǎn)，我們認(rèn)為中國(guó)民用飛機(jī)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系的研究和建立可以從以下幾方面著手開展：（1）從行業(yè)頂層乃至國(guó)家層面上樹立重視材料基礎(chǔ)技術(shù)研究的科學(xué)理念。技術(shù)基礎(chǔ)強(qiáng)大是一個(gè)國(guó)家永遠(yuǎn)強(qiáng)大的基石，強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ)是對(duì)手永遠(yuǎn)攻不破的堅(jiān)強(qiáng)堡壘。（2）組建一支專門研究和管理中國(guó)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)的組織機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)。組織機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)是一切系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)，沒有基礎(chǔ)或者基礎(chǔ)不牢固就可能半途而廢，也可能使已有的成果化為烏有。借鑒國(guó)外基于行業(yè)協(xié)會(huì)編制、管理航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)的方案和運(yùn)行模式，制定由行業(yè)協(xié)會(huì)編制和管理材料標(biāo)準(zhǔn)，可能更能適合我們目前整個(gè)航空行業(yè)對(duì)材料發(fā)展的需要。（3）逐步編制民用飛機(jī)所適用的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系方面的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)手冊(cè)、數(shù)據(jù)庫(kù)等資料和文件，跟蹤前沿技術(shù)，積極維護(hù)和更新已有的資料和文件。除了航空材料標(biāo)準(zhǔn)，大量航空材料方面的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)/檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、指南等也是飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)的依據(jù)和準(zhǔn)則。（4）研究航空材料的準(zhǔn)入/鑒定制度。在統(tǒng)一航空材料標(biāo)準(zhǔn)的前提下，由標(biāo)準(zhǔn)的管理和制定組織或者組織指定的專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)材料進(jìn)行符合性鑒定。這樣不僅可以避免目前大量的重復(fù)工作和浪費(fèi)，而且對(duì)于材料的快速應(yīng)用意義巨大。（5）加強(qiáng)與國(guó)外航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)管理部門、國(guó)內(nèi)外適航管理部門等機(jī)構(gòu)的交流和密切合作，及時(shí)調(diào)整相關(guān)政策和方向。一成不變的不具有定期更新的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)資料是非常不利于航空行業(yè)發(fā)展的。不斷開展與國(guó)內(nèi)外適航管理部門、國(guó)外AMS機(jī)構(gòu)以及其他類似機(jī)構(gòu)的交流和合作，促進(jìn)中國(guó)民用飛機(jī)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，這些都是保證建立的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系健康、良性可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。（6）研究我國(guó)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)被國(guó)外材料制造廠和飛機(jī)制造企業(yè)認(rèn)可的方案。只注重眼前利益對(duì)企業(yè)乃至國(guó)家來說是一種浪費(fèi)。航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)被國(guó)外材料制造廠和飛機(jī)制造企業(yè)認(rèn)可是我們必須達(dá)到的目標(biāo)，也是我們國(guó)家航空材料和飛機(jī)產(chǎn)品走向世界的基礎(chǔ)保證。

5預(yù)期研究成果

開展中國(guó)民用飛機(jī)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系研究將產(chǎn)生如下預(yù)期研究成果：（1）為我國(guó)民用航空產(chǎn)品有關(guān)材料基礎(chǔ)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)建一個(gè)良性發(fā)展的組織機(jī)構(gòu)和工作團(tuán)隊(duì)。（2）編制出適合我國(guó)民用飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)等方面可以使用的航空材料各類標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)和指南，基本解決中國(guó)民用飛機(jī)目前存在的航空材料和標(biāo)準(zhǔn)方面面臨的大部分問題和困難。（3）基本解決目前我國(guó)民機(jī)發(fā)展中有關(guān)國(guó)內(nèi)材料和材料標(biāo)準(zhǔn)使用所面臨的不利局面。

6展望

仿制、國(guó)產(chǎn)化的路子我們已走了幾十年，這種模式使得我們的產(chǎn)品基本不具有競(jìng)爭(zhēng)力，并且嚴(yán)重制約了我們自主創(chuàng)新的思維，使我們忽視了基礎(chǔ)技術(shù)的積累以及健康可持續(xù)發(fā)展。我們?cè)俨荒馨蜒芯恐攸c(diǎn)只放在制造出一個(gè)型號(hào)的飛機(jī)上來，我們必須清醒地看到我國(guó)的民用飛機(jī)為什么不大量采用我國(guó)的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)？我們的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)為什么不被自己和別人接受？必須花大力氣來重點(diǎn)來研究我們自己的材料基礎(chǔ)技術(shù)，只有真正解決并處理好了這些問題，才有可能扭轉(zhuǎn)我國(guó)制造的民用飛機(jī)全面采用國(guó)外材料和材料標(biāo)準(zhǔn)的尷尬局面，才有可能真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)民用飛機(jī)的跨越式發(fā)展，帶動(dòng)我國(guó)航空材料制造企業(yè)乃至整個(gè)材料行業(yè)做大做強(qiáng)的理念。