“我们的征途是星辰大海。
”6月17日，神舟十二号载人飞船顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空。
在神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功实现自主快速交会对接后，三名航天员进入天和核心舱。
这是中国人首次进入自己的空间站。
“神舟十二号向阳启航，直冲霄汉！我和大家一样，在电视机前见证了这一让人热血沸腾、心潮澎湃的历史时刻。
”外交部发言人赵立坚在当天的例行记者会上表示，探索浩瀚宇宙是全人类的共同梦想。
我国载人航天技术的不断突破和发展，离不开航天人的砥砺奋进，同时也离不开先进新材料的“护航”。
根据中国航天科技集团公开的信息，飞船上采用了比强度高、手感舒适的碳纤维材料操纵棒。
在飞船发射和返回过程中，航天员的身体被牢牢束缚在座椅上，身体不能前倾以完成对仪表板上各种设备的操作。
操纵棒就是为解决这一难题。
操纵棒杆体的设计为可无极伸缩式，航天员可以根据现场条件在一定范围内任意调整操纵棒的长度。
从全球范围看，航空航天一直是碳纤维及其复材的重点应用领域。
先进新材料的重要“使命”，就是满足“深空、深海”等国家重大战略需求。
那么当前，在产业化突飞猛进快20年后，我国碳纤维在航空航天领域的应用探索取得了哪些新突破？未来发展趋势又如何？航空航天装备“轻量化”青睐碳纤维复材在全球航空航天领域，“一代材料，一代装备”是一句至理名言。
一名航空领域的业内人士指出，航空材料是航空工业发展的基础。
航空业的发展，与机体材料、结构材料、发动机材料，以及各类组件材料的创新化应用密不可分。
使用先进材料，是实现飞机高性能、轻量化、高可靠性、长寿命、低成本的重要保障。
中国航发北京航空材料研究院副总工程师张学军此前曾公开表示，对于飞机和发动机来说，材料要求轻质、高强度、耐高温，结构要具有低缺陷、高稳定性，这是航空材料增材制造必须要解决的问题。
碳纤维复合材料则是一种被全球公认的具有“高性能、轻量化”特点的高新技术材料。
一家国内知名碳纤维企业的研发部负责人向记者介绍，从比强度方面看，普通钢铁的拉伸强度约为600MPa~800MPa，而通用级碳纤维的拉伸强度在3500MPa及以上，也就是说，碳纤维的强度是钢铁的4~6倍左右。
从密度方面看，45号钢的密度为7.85 克/立方厘米，而T300碳纤维的密度为1.76克/立方厘米，T700碳纤维的密度为1.8克/立方厘米,其密度不到钢的1/4。
这意味着，同样重的碳纤维和钢铁，碳纤维能承受的载荷是钢铁的20多倍。
铝合金的密度在2.7克/立方厘米左右，而碳纤维增强树脂基复合材料如果做得好，密度可以做到2克/立方厘米以下。
同时，碳纤维还有突出的耐高温、耐腐蚀特点。
比如，在没有氧气的情况下，碳纤维能经受住3000摄氏度的高温，这是一般金属材料难以达到的。
也正是因为其典型的“轻质高强”特点，航空航天成为全球碳纤维及其复材十分关键的应用领域。
广州赛奥碳纤维技术股份有限公司此前发布的《2020年全球碳纤维复合材料市场报告》（以下简称《报告》）显示，2020年，在全球碳纤维10.686万吨的总用量中，航空航天领域的用量为16450吨，占比约为15%。
事实上，此前多年，这一占比一直更高。
《2019年全球碳纤维复合材料市场报告》显示，当年，全球碳纤维的总用量为10.37万吨，其中航空航天领域的用量为2.35万吨，占比为23%。
只是2020年受全球疫情影响，国外民用航空、公务机市场严重下滑，对碳纤维的用量也随之出现一定下滑。
在军工领域，歼击机便大量应用碳纤维复材。
《报告》显示，2020年，全球军用飞机领域对碳纤维的用量约为2600吨，约占全球航空航天领域对碳纤维总用量的15.8%。
也正因碳纤维的战略性价值，国外一直在碳纤维领域对我国实行产品、技术、装备“三封锁”。
关键技术和材料不能“受制于人”，要保障我国国防军工领域自主材料的安全供应，也成为国产碳纤维产业一步步攻克产业化技术难题的最根本动因。
2005年以后，随着国产碳纤维制备技术和产业化技术不断取得新突破，我国国防军工用碳纤维材料成功实现了自主供给保障。
《报告》显示，2020年，我国市场的碳纤维应用总量为48851吨，其中，航空航天领域的用量约为1700吨（包含部分进口碳纤维）。
光威复材是我国军工用碳纤维市场的领军者。
该公司2020年财报显示，期内，公司对客户甲的销售为9.82亿元，占公司年度总销售额的46.42%。
该公司相关负责人向记者介绍：“近20年来，光威陆续承担了国家‘863计划’多个项目和国家重大科研工程项目，成为我国最早实现碳纤维核心装备国产化，最早提供国产碳纤维给我国国防军工领域应用的企业。
目前，光威是我国军工领域碳纤维的主力供应商。
"“作为一种军民两用的战略性材料，碳纤维材料的技术具有一定的颠覆性，它能使高分子材料成为结构材料。
如果能将碳纤维及其复合材料作为装备的替代材料，就能在一定程度上使装备的重量减轻很多。
我国各类装备需要不断升级换代，轻量化是永恒的主题。
航空航天装备的减重，都是以克为单位进行的。
如果火箭的发动机重量能够减轻，其射程就会显著增加；如果飞机的重量能够减轻，其耗油量、排放量就会相应地减少。
这正是碳纤维及其复合材料越来越受青睐的主要原因。
”飞行器结构力学和复合材料专家、中国工程院院士杜善义这样说。
我国民用航空业加速拥抱自主碳纤维先进飞机制造业一般被誉为是“制造业头顶的皇冠”。
在成功实现了我国军工领域使用的碳纤维材料的自主保障后，近几年，在民用航空、航天领域，国产碳纤维的应用也不断取得新突破。
尤其是近两年，面对复杂多变的国际形势，民用航空领域加速使用国产自主复合材料已是大势所趋。
商用飞机是重中之重。
从全球市场来看，几十年来，发达国家的知名航空公司和碳纤维“巨头”协作开发，使商用飞机成为碳纤维复材的优势应用领域。
比如，大型客机波音787和空客A350上都大量使用了碳纤维复合材料。
《报告》显示，2020年，全球商用飞机领域对碳纤维的用量约为8700吨，占全球航空航天领域对碳纤维总用量的比例约为52.9%。
在我国，随着国产大飞机制造项目不断推进，与国产碳纤维的携手一直在进行着。
尤其是到了2020年，这一进程开启了加速度。
“从2020年8月开始至今，全球碳纤维巨头日本东丽对我国实行碳纤维断供。
这让我们更加清醒地认识到，在当前的形势下，民用航空领域的材料供应也得把自主权掌握在自己手里。
”一家碳纤维企业的负责人向记者感慨。
中国商飞复合材料中心典型结构部相关负责人此前曾公开表示，复合材料在大型客机上的使用，是从尾翼等次承力结构，向机身、机翼等主承力结构不断扩展。
国产大飞机C919和中俄宽体机项目CR929都大量使用了复合材料。
目前，复合材料在C919上主要用于后机身段，复合材料用量占比约为12%。
接下来，除了机头，CR929的机身、机翼和尾翼都将计划使用复合材料，预计用量占比约为50%。
记者在采访中得知，我国多家碳纤维企业都参与到国产大飞机项目中。
光威复材相关负责人公开表示：“光威的碳纤维产品针对C919应用的PCD验证，已经进行了多年，不过目前尚未批产应用；针对CR929的应用，目前材料准备正在进行中。
”在商用大飞机之外，直升机、无人机也是碳纤维及其复材重要的应用领域，如高原直升机、农业领域喷药用无人机等。
《报告》显示，2020年，全球直升机对碳纤维的用量约为1500吨，约占全球航空航天领域对碳纤维总用量的9.1%；全球无人机领域的用量为750吨，占比约为4.6%。
在这些方面，国产碳纤维的应用近几年也不断拓展。
今年5月~6月，光威复材宣布，顺利向航空工业一飞院、壹通无人机系统有限公司陆续交付了首架份TP500无人运输机后机身、尾翼，以及前机身，从而实现了完整交付首架份TP500无人运输机的机身及尾翼。
据了解，TP500无人运输机主要应用于货运无人运输市场，整机主要采用复合材料设计制造，采用先进的胶接一体化工艺装配连接，最大程度地减轻了结构重量，并降低了生产成本。
该机主要用来满足我国内陆与海岛，以及东南亚、中东、北非等国家和地区的货运无人运输市场需求，后续还可改装，以执行遥感测绘、人影工程、通信保障、应急救援等任务。
光威复材上述负责人介绍，该无人运输机由航空工业第一飞机设计研究院作为总体研制单位，壹通无人机系统有限公司作为总体装配单位，光威复材承担了碳纤维预浸料主材、零件、大部件装配等研制任务，以大部件的形式整体交付客户进行总装调试。
“近年来，光威复材基于自身碳纤维及复合材料全产业链优势，积极发展无人机复合材料业务，目前已具备从碳纤维、预浸料供应，到复合材料制件及整机复合材料研制能力。
公司已经积累了丰富的无人机制造、民用航空体系建设经验，已成功向客户交付了AR500系列无人机直升机、TP500无人运输机、高空太阳能长航无人机等多种型号的无人机。
”这位负责人说。
这位负责人进一步表示：“AR500系列、TP500系列两款无人机采用的都是光威自产的纤维和预浸料，以小丝束T700级碳纤维为主。
首架份TP500无人运输机的完整交付，是公司继无人直升机交付和批产之后，研发和生产碳纤维复材的能力不断提升的又一重要体现。
总体来看，民用无人运输机市场未来有着广阔的发展空间。
光威也会继续努力，充分发挥公司从碳纤维、预浸料到复材的设计、成型制造等一体化协同优势，积极配合相关设计、运营等方面，早日实现商业化目标。
”此外，广州赛奥碳纤维技术股份有限公司总经理林刚还向记者表示：“在国内，近几年农业领域的无人机使用量也在不断增加，比如新疆棉农给棉花喷药使用无人机的越来越多。
这些领域都是非常有潜力的市场，对于国产碳纤维来说也是新机会。
”我国新一代运载火箭将用上国产碳纤维《报告》显示，2020年，全球航天领域对碳纤维的用量约为300吨，占全球航空航天领域对碳纤维总用量的比例约为3%。
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