中航工業西飛完成了C919大型客機翼身組合體各大部段對接,順利實現交付,這表明大客翼身組合體綜合驗證項目已由機體結構制造階段轉入試驗階段,標志著大客項目研制實現了里程碑節點目標。
大客翼身組合體綜合驗證項目是為了化解大客 全機格蘭特試驗進度風險和技術風險,對多項關鍵設計及制造技術開展預驗證的重要關鍵項目。2012年2月,作為C919大型客機主要的機體制造商,西飛全面啟動了研制工作,并嚴格按照中國商飛質量要求,積極開展工程數據工藝審查,及時編發了制造一級網絡計劃和研制工藝工作二級網絡計劃,明確了技術準備、生產準備、零組件配套、總裝裝配等過程控制節點。技術團隊大力開展新材料、新工藝、新技術科研攻關,突破了C919機翼下中壁板噴丸成型技術難關,全面掌握了大型復雜鈦合金零件熱處理變形控制技術。
激光快速成型新工藝
針對大客 諸多新材料、新技術、新工藝的應用,西飛先后突破多項技術難題,填補了國內技術空白。如:大型客機首次在國產機型采用激光成型件加工中央翼緣條;首次采用鋁鋰合金材料加工機身蒙皮;20mm超厚機翼蒙皮數控噴丸成形技術,17米機翼折彎長桁加工技術的成功研制,標志著大型客機核心制造技術取得了初步成果。
航空制造是一個非常復雜的行業,涉及到材料、電子、機械等各個方面。隨著中國加快大 的自主化進程,對于新型精密切割、焊接等的需求越來越大,這將帶動相關零配件產業鏈的發展。相對于傳統加工方式,激光加工是一個不錯的選擇。其實激光作為新一代先進的加工技術,已經應用到 制造的各個環節。
西北工業大學凝固技術國家重點實驗室,是我國3D打印技術研發最出色的單位之一,主要發展名為“激光立體成形”的3D打印技術。該技術通過激光融化金屬粉末,幾乎可以“打印”任何形狀的產品。其最大的特點是,使用的材料為金屬,“打印”的產品具有極高的力學性能,能滿足多種用途。
“隨著航空航天技術的發展,零件構造越來越復雜,力學性能要求越來越高,重量卻要求越來越輕,通過傳統工藝很難制造。而3D打印則可以滿足這些需求。”西工大凝固技術國家重點實驗室主任黃衛東說。
在這個實驗室,記者透過“打印機”的玻璃窗看到,一束激光在計算機控制下移動,激光頭兩側噴嘴噴出的金屬粉,被激光熔化,一層層凝固、堆積。一小會兒,一個結構復雜的金屬件展露出雛形。
為國產大 C919制造中央翼緣條,是3D打印技術在航空領域應用的典型。據黃衛東介紹,中央翼緣條長達3米,是大型鈦合金結構件,作為機翼的關鍵部件,以我國現有制造能力無法滿足需求,如果向國外采購,勢必影響大 的國產化率。西工大與中國商用 有限公司合作,應用激光立體成形技術解決了C919 鈦合金結構件的制造問題。“激光立體成形制造成本與國外鍛壓制造成本差不多,最重要的是形成了具有自主知識產權的特色新技術。”黃衛東說,這項技術在航空航天發動機等關鍵部件的制造上也得到了運用。
西工大3D打印技術對零部件的修復也獨樹一幟。航空航天零件結構復雜、成本高昂,一旦出現瑕疵或缺損,只能整體更換,可能造成數十萬、上百萬元損失。而通過3D打印技術,可以用同一材料將缺損部位修補成完 狀,修復后的性能不受影響,大大節約了時間和金錢。
黃衛東說,3D打印技術其實離生活非常近,不僅僅是打印立體照片,在醫學上也得到應用,比如植入的人工關節以往是按型號選配,通過3D打印技術,則可以制作最適合患者的鈦合金關節。
結 語
在中國商飛、中航 西飛、上海 設計研究院參研團隊的共同努力下,2013年6月26日,C919翼身組合體綜合驗證項目中央翼上壁板開鉚儀式如期舉行;9月至10月,中央翼、外翼翼盒、中機身總裝相繼開鉚;11月25日,翼身組合體綜合驗證項目“中機身、外翼翼盒大部段”順利總裝下線,標志著C919 研制取得了重大節點性勝利。截至目前,西飛先后完成了大客翼身組合體綜合驗證項目前機身、中機身、中后機身裝配對接,外翼翼盒與機身裝配對接,以及起落架安裝等各大部段裝配任務,并順利實現交付。
翼身組合體綜合驗證項目是整個C919大型客機項目研制中首項核心大部件制造及裝配項目,該項目的如期交付對拉動整個項目研制進度、突破制造技術障礙、加快各相關試驗驗證項目的全面啟動起到了積極的促進作用。同時,憑借激光鈦合金成形技術,中國在航空材料科學領域 次走在了世界先進水平的前列,并為中國航空工業的發展打下了堅實的基礎。









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