大飛機為何製造難度如此大？製造大飛機有哪些技術難題？可以粗略認為大飛機與大型客機相似嗎？

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大飛機與普通小飛機有何不同？
中國已經擁有製造四代戰鬥機的能力，這樣的技術水平仍然不能製造先進的遠程重型轟炸機嗎？
新聞最近經常提到國產大飛機，每次都說大飛機對國家有著重要意義。那這個意義是什麼？

不說別的，就說簡單的減重就涉及材料和結構設計兩個複雜的工程，看看下面這篇講輕量化的文章，我只能說羅馬不是一天建成的。

原鏈接為什麼最輕的中級車居然是美系的？ - 汽車

美國F-35B戰鬥機研製過程中，減重成為重要的技術難題，技術人員不斷地優化結構和材料，其難度就如同向材料和結構科學的絕世武功進發，其代價是無數次的拖延和預算不斷超支。

在工程技術領域，輕量化的工作主要是兩個方向：新材料的應用和結構的優化。第一點依靠材料學的進步，這是內功，需要經年累月才能練就晉級；第二點依靠計算機模擬技術的發展，這算是取巧的方法，但對物理模擬和試驗科學要求極高。在這兩個方面美國都具有很大的優勢，所以也就不難理解為什麼是美國車可以做到了。我不懂汽車，但對航空有些了解，想來汽車與航空應有共通之處，權且拿來做個類比吧。我覺得比汽車更為強調輕量化的，也正是美國人擅長的航空航天領域，我不妨也才航空領域來解讀一下結構優化和計算機模擬技術帶來的科技成果。

空客A350XWB客機上用鈦合金製造的行李艙安裝架

飛機和汽車都是交通工具，無非一個天上飛，一個地下跑。要運動，就都得需要能量，我們知道著名的動能公式，燃燒燃料產生的能量，與物體的質量和速度平方的乘積成正比。說得通俗些，如果飛機或汽車能把體重減下來，那麼在消耗能量不變的前提下，能夠達到的速度會更高，或者說在達到速度不變的情況下，消耗的燃料會更少。如果你去看看波音和空客兩大巨頭為了減輕新型客機的結構重量，在新型輕質合金和複合材料上費了多少心機，你就會明白每一克重量的減輕對於一架在長達20年的運營周期中所代表的經濟效益了，這其中還不考慮歐盟為航班碳排放所徵收的費用。減重當然不僅僅是為了省油環保，對於那些時刻準備與敵人搏殺藍天的戰鬥機而言，敏捷性和加速性是它們最為關鍵的技術性能，如果它們的重量能夠減輕，意味著同樣的氣動操縱作用力所產生的姿態變率會等比例增加。在經典空戰時代，你的轉彎半徑比敵機小一點可能就意味把對手套進瞄準光環。正因如此，在軍用作戰飛機研製過程中，設計師們最為糾結的往往是減重，減重幾乎能夠解決一切問題。如果發動機動力無法繼續提升，如果飛機載荷不足，如果飛機航程不夠，如果飛機操縱響應遲緩，那就想辦法瘦身減重吧。這一點對於汽車也同樣適用，沒有什麼物體能逃脫F=ma的物理鐵律。

複合材料製造的客機翼身連接部位蒙皮

複合材料蜂窩結構也能很大程度上減輕飛機的結構重量

想來汽車也和現代飛機一樣，減重無非是兩種途徑，改進結構和採用新型材料。改進結構並非是在結構藍圖上隨意動刀剔骨剜肉，必須在保證結構強度和剛度不變甚至提升的基礎上完成。現代飛機的結構減重，全部在計算機模擬模擬的基礎上，再結合實際的應力測試進行。感謝現代計算機材料模擬分析技術，我們可以在計算機上測試各種形狀、材質結構的強度和剛度，從而選擇最優的結構方式。計算機模擬軟體可以幫助設計人員把有限的材料分配到最需要的地方，確定飛機的理想結構方式。而使用新材料，則更加具有技術含量。鈦合金是今天高性能飛機上廣泛採用的先進材料，它一個主要優點就是重量輕，強度高，鈦合金的密度一般僅為合金鋼的60%左右，但其強度遠超許多合金鋼，比強度（強度/密度）遠大於其他金屬材料。因此在飛機發動機構件、框架、蒙皮、緊固件及起落架等部位都有使用。複合材料更是一個突出的例子，複合材料就是纖維紡織材料與和合成樹脂一層層粘合成型的結果，其原理和中國唐代便盛行的夾紵工藝有異曲同工之妙。這種材料最大的好處便是重量輕，比輕質合金還輕，而且隨著現代化工纖維紡織工藝和合成樹脂技術的進步，複合材料已經開始從非關鍵結構向關鍵結構挺進。空中客車公司A350XWB上複合材料的用量已經達到53%，這是相當驚人的數字。美國第三代主力戰鬥機F-15鈦合金用量占飛機全重的27%，複合材料佔2%；而到了第四代戰機F-22，這裡比例分別達到了41%和25%。如果你知道鈦合金部件加工製造難度之大，你就會理解人類對於航空器減重舉措的執著。

強化纖維複合材料層疊固化後,就能成為輕質堅固的航空部件,許多飛機部件就是用這種布料加上膠水糊出來的。

今天航空廠商在為了每一克減重而努力,減重就意味著節能,就意味著低成本,同時也意味著嚴峻的技術挑戰

現代汽車也一樣面臨減重迷題。設計人員通過計算機模擬模擬測試篩選出的新型車身結構，不僅減輕了重量，還能提高車身強度和剛度。強度提高保證了車輛在緊急狀況下的防撞安全性，而剛度提高則意味著車身在不同的姿態下自身變形量顯著降低，從而能夠讓懸掛部件更加精確地動作。如果一輛汽車能減重300磅，這就好比坐在你副駕上的一個大胖子突然跳下，這和當年的飛機差不多，當轟炸機突然把重型炸彈投下時，機組人員會感到飛機猛地向上一竄。如果您屬於錢袋敏感型，那麼汽車減重帶來的油耗紅利會讓您感到減重與省錢之間的微妙關聯。

謝腰。說一下自己的理解。

商飛，造出來的飛機自然是商用的。現在航線運行的飛機主要要求點就是安全和效益。

安全，有適航驗證把關。但是還有一點，就是需要時間的驗證。AB兩家幾十年的飛機設計經驗，經過無數次事故的反思修改，最終才有今天的成熟設計。所以我認為，安全上面，難在經驗。

效益，目前的飛機提高百分之一的經濟型都是一個不小的優化，而買點基本都集中在本機型比競爭機型每座運行成本低多少上面（詳見AB兩家官微常年撕）。我過目前成熟的商用客機設計經驗僅有MA60，ARJ21，現在919級別的設計經驗很少。所以在優化效益前面還有很多未知數。不知道使用及維護成本，很難讓航空公司買賬。

最後，我想說多給919一些寬容。我們差了幾十年的課，還在慢慢補。我們不是造不出大飛機來，運20軍用運輸機已經在緊鑼密鼓的試飛了。民用這一塊的很多特殊要求才是最大的難點，而這些難點恰恰是需要慢慢補課的，包括先進材料技術，系統整合，適航驗證，效率優化提升。737NG已經服役出來20年了，現在還在不斷改進（最近有取消滑行燈，LED矩陣，客艙溫度感測器整合，客艙設施及IFE改進）。919的路還很長。也許他不一定能成為和737，320這樣的一代名機，但註定是自己造飛機歷史上不可缺失的一筆。

大飛機好造，大客機製造也不難。但要比別人好用，這個難。

大運、軍機可以不計成本，但大飛機絕對不可以。軍機研製超概算呵呵呵審價呵呵呵，但是客機是要投入長期的商業運營的，必須符合市場規律，研製成本可以適度飈，生產成本就不行了，運營成本更是要降降降，否則怎麼和AB家競爭？

「空中客車公司A350XWB上複合材料的用量已經達到53%，這是相當驚人的數字。美國第三代主力戰鬥機F-15鈦合金用量占飛機全重的27%，複合材料佔2%；而到了第四代戰機F-22，這裡比例分別達到了41%和25%。如果你知道鈦合金部件加工製造難度之大，你就會理解人類對於航空器減重舉措的執著。」

高票你確定不是跑題了？大飛機減重，小飛機就不需要減重了？你這回答應該放到「飛機為什麼不減重？」里

言歸正傳

曬兩張圖。

我就拿機翼外載荷主要承受部件翼梁跟你打比方，一根筷子，你拿在手裡能感覺到它的遠端晃來晃去變形么？感覺不到，結實么？結實。我把這跟筷子延長十倍呢，還結實么？戰鬥機的尺寸多大，運輸機和轟炸機的尺寸多大？就大型運輸機的翼梁，我國以前是沒法一下鍛造一整根的，只能多段鉚接成一個整體，重量和強度都不如整體鍛造的。所以大飛機小飛機還是有很大的區別的。小飛機能用自己結實的小「筷子」做各種機動玩各種過載，大「筷子」的大飛機明令禁止做出大過載動作。

二戰的時候德國人做過一件事情，把一個已有的運輸機整體比例放大，希望增加運載能力，結果做完之後發現運載能力只提升了一丁點，完全不值得。為什麼。因為假設飛機整體尺寸放大2倍，表面積就變為原來的4倍，體積卻變成了8倍，乘以密度就是質量變為8倍。表面積是決定升力的重要因素，可想而知，飛機變大了，升力的增長卻遠遠比不上重量的增長，極端情況就是，一個設計失敗的飛機，它很大，然而除了油和自身以外載不了多少東西。

還有一個就是可靠性，大飛機，尤其是大客機，只要摔了就是災難。你不可能看到哪條新聞說「某型民航大客機低空故障，飛行員果斷處置避開村落成功跳傘」這種新聞。剩下的適航認證什麼的balabala我也不說了，大家心裡應該都有個大致的印象。

知乎首答，就不匿了。

在知乎上看了很多有意思的東西，也很感謝這個平台。

正好目前也研究這一塊，就這個問題提我自己的一點看法，也希望有錯的地方多包涵。

首先我們國家製造的C919是客機，是一架大型客機。我們國家能不能製造高性能戰機暫且不表，但是客機對於戰機的要求就多了多了，其中最重要的是適航。客機上天不是開玩笑的，你必須要取得中國民航局的適航證和國際適航證，人家航空公司才能買你的飛機。取得適航是一個非常複雜的過程，一般像我們這種不在其中的人根本不能想像適航證取得的難度。你可以參考ARJ21的試機時間和周期。

其次，我們來討論下C919的大型飛機的製造。中國商用飛機有限責任公司-C919飛機這裡放個鏈接，是官方的視頻。裡面有飛機各個部分的供應商，我們看到最核心的發動機是GE和法國的吧，來看看航電有中航工業的和羅克韋爾、GE等等，飛控嘛也差不多，液壓果然用了利勃海爾的。。。嗯，整個飛機基本都是中航工業下屬生產的。可以看到我們國家自己雖然參與了，但是很多技術用了別人的，這裡就不吐槽製造業了，畢竟材料很多也用別人美帝的，還有為了適航有很多東西也不得不用別人的。

第三，說一下製造難度。客觀的說，工業發展到現在生產個飛機真的不難，你想想原來木頭都可以飛上天。但是，生產一個高性能，低油耗的飛機很難。推薦知乎裡面關於航空發動機的文章去看看就知道了。我們國家沒有辦法生產大飛機用的航發，同時為了適航證也必須用別人的航發。試想你家飛機其他都造好了，要你發動機空車跑個7、8年的，你飛機還賣嗎？而且跑完了一定還能找出別的毛病。航電系統我不大懂，但是類比相關國內國外控制水平也是能猜到不敢輕易用國產的。製造上面如何用上先進工藝和新材料為飛機減重都很難，人家波音787複合材料已經占機身53%重量了哦，我們的C919目前對於複合材料的用量由於工藝問題應該是在減少複合材料構件的比例。

最後，說下大飛機的地位。。。。。人家美國空軍一號知道是哪個不，我們的嘞？我們國家有個災難要調動部隊用的是哪個運輸機嘞？空警2000用的是哪個平台搭載的嘞？知道人家同級別的空客波音一架賣多少money嗎？C919有多重要，胡大大，習大大都親自參觀過。

寫實驗方案不扯淡了，感謝諸君閱讀。

先解決有沒有的問題，運10的錯不要再犯了。

大飛機確實難度大。簡單的說，一個是發動機的推重比，一個是機體結構強度和可靠性，這兩個都是很難的，並且，瓶頸都在材料上。

戰鬥機體積小，結構強度和可靠性相對容易。推重比重要，但是隱身性能和電子設備也很重要，尤其是現代都是超視距攻擊。

大概可以理解為加大版的客機。大客機的製造難點幾乎都是大飛機的難點。

普通的運輸機是戰術層面，大飛機則是戰略層面。這麼說吧，就好比去約架，可能不一定會動起手來，但是你一次帶十個和一次帶一百個的震懾力就是不一樣。你跟人說我這十個倒了還能來十個，還能來9波呢，你覺得人家會怕你么。

如果造出來，確定能賣掉，且一定能賺錢的話,難度就不大了。最主要的難度還是錢。

只想到一點發動機，中國飛機發動機短板一直都有，大飛機重量大，發動機必須強力。

問題是不難造關鍵你的能讓它飛起來還能平穩降落。與其扯淡造世界最大飛機倒不如多造點直升飛機配發到地方消防救援部隊，還記得去年還是前年那個在河中孤島釣魚漲水沖走的那個人么，一幫子消防隊員又是綁繩子下水又是怎麼地的，有屁用眼看著沖走無可奈何。那個時候有空中救援不就好了，這又關係到tz 做點實事比大躍進好。