第8章航空器研制過程與制造技術(shù)

1、航空航天技術(shù)博覽航空航天技術(shù)博覽第八章第八章 航空器研制過程與制造技術(shù)航空器研制過程與制造技術(shù)第八章第八章 航空器研制過程與制造技術(shù)航空器研制過程與制造技術(shù) 航空器研制過程航空器研制過程一航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)二一一 航空器研制過程航空器研制過程飛機(jī)的試飛、定型 飛機(jī)制造過程 飛機(jī)設(shè)計(jì)過程 擬訂技術(shù)要求 4飛機(jī)的試飛、定型飛機(jī)的試飛、定型 3飛機(jī)制造過程飛機(jī)制造過程 2飛機(jī)設(shè)計(jì)過程飛機(jī)設(shè)計(jì)過程 1擬訂技術(shù)要求 一種新飛機(jī)的投入使用，須經(jīng)過下述四個(gè)階段一種新飛機(jī)的投入使用，須經(jīng)過下述四個(gè)階段航空器研制過程航空器研制過程一一 航空器研制過程航空器研制過程由飛機(jī)設(shè)計(jì)單位和訂貨單位協(xié)商后

2、共同擬訂出新飛機(jī)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求或使用技術(shù)要求1.擬訂技術(shù)擬訂技術(shù)要求要求技術(shù)要求確定了飛機(jī)的主要性能指標(biāo)、主要使用條件和機(jī)載設(shè)備等設(shè)計(jì)單位必須保證新飛機(jī)能達(dá)到這些技術(shù)要求，訂貨單位則根據(jù)這些要求來(lái)驗(yàn)收新飛機(jī)飛機(jī)的技術(shù)要求是飛機(jī)設(shè)計(jì)的基本依據(jù)一一 航空器研制過程航空器研制過程 總體設(shè)計(jì)2.飛機(jī)設(shè)計(jì)飛機(jī)設(shè)計(jì)過程過程 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一一 航空器研制過程航空器研制過程總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)v確定全機(jī)主要參數(shù)，即全機(jī)重量確定全機(jī)主要參數(shù)，即全機(jī)重量G，發(fā)動(dòng)機(jī)推力，發(fā)動(dòng)機(jī)推力戶和翼載戶和翼載GS(S為機(jī)翼面積為機(jī)翼面積)；v確定飛機(jī)的基本外形，如機(jī)翼、尾翼平面形狀、確定飛機(jī)的基本外形，如機(jī)翼、尾翼平面形狀、大致尺寸

3、和氣動(dòng)布局；大致尺寸和氣動(dòng)布局；v選擇發(fā)動(dòng)機(jī)；選擇發(fā)動(dòng)機(jī)；v飛行性能的初步估算。如滿足要求，則畫出飛機(jī)飛行性能的初步估算。如滿足要求，則畫出飛機(jī)的三面圖；的三面圖；v進(jìn)行飛機(jī)的部位安排；進(jìn)行飛機(jī)的部位安排；v確定結(jié)構(gòu)型式和主要受力構(gòu)件布置，并給出飛機(jī)確定結(jié)構(gòu)型式和主要受力構(gòu)件布置，并給出飛機(jī)各部件的重量控制指標(biāo)。各部件的重量控制指標(biāo)。 一一 航空器研制過程航空器研制過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)v在總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，進(jìn)行飛機(jī)各部件結(jié)構(gòu)的初步在總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，進(jìn)行飛機(jī)各部件結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(或稱結(jié)構(gòu)打樣設(shè)計(jì)或稱結(jié)構(gòu)打樣設(shè)計(jì))；v對(duì)全機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；對(duì)全機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；v完成零構(gòu)件的詳細(xì)設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)

4、計(jì)，完成結(jié)構(gòu)的完成零構(gòu)件的詳細(xì)設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，完成結(jié)構(gòu)的全部零構(gòu)件圖紙和部件、組件安裝圖。全部零構(gòu)件圖紙和部件、組件安裝圖。 一一 航空器研制過程航空器研制過程裝設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)、試飛試制飛機(jī)制造工廠根據(jù)飛機(jī)設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)資料進(jìn)行試制。完成后裝上全部設(shè)備、系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)由飛機(jī)工廠首批(一般稱“0”批，生產(chǎn)24架)試制出來(lái)的新飛機(jī)投入全機(jī)強(qiáng)度、疲勞和損傷容限的驗(yàn)證試驗(yàn)和試飛3.飛機(jī)制造過程飛機(jī)制造過程 一一 航空器研制過程航空器研制過程 目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，設(shè)計(jì)單位中大部分設(shè)計(jì)工作借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)(CAD)來(lái)完成，包括分析、計(jì)算、構(gòu)形設(shè)計(jì)，并可直接用計(jì)算機(jī)繪圖、發(fā)圖

5、。已發(fā)展到CADCAM一體化，采用無(wú)圖設(shè)計(jì)，只需在制造時(shí)把已儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)里的全部數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)(CAM)，使整個(gè)飛機(jī)的設(shè)計(jì)和制造過程達(dá)到高度的集成化。 3.飛機(jī)制造過程飛機(jī)制造過程一一 航空器研制過程航空器研制過程4.飛機(jī)的試飛、定型過程飛機(jī)的試飛、定型過程 通過試飛全面檢驗(yàn)飛機(jī)能否確保安全，性能是否滿足技術(shù)要求。把設(shè)計(jì)、制造中和試飛中出現(xiàn)的各種問題，通過更改設(shè)計(jì)或改進(jìn)制造方法等全部排除。最后將飛機(jī)定型投入小批量生產(chǎn)。一一 航空器研制過程航空器研制過程 在新飛機(jī)的研制過程中，往往須進(jìn)行相當(dāng)數(shù)量的在新飛機(jī)的研制過程中，往往須進(jìn)行相當(dāng)數(shù)量的科學(xué)研究和試驗(yàn)。科學(xué)研究和試驗(yàn)。 為選擇滿意

6、的外形須做大量的風(fēng)洞試驗(yàn)；為選擇滿意的外形須做大量的風(fēng)洞試驗(yàn)； 對(duì)用新材料對(duì)用新材料(如復(fù)合材料如復(fù)合材料)制作的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行某制作的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行某些專題研究和試驗(yàn)；些專題研究和試驗(yàn)； 對(duì)某些關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的對(duì)某些關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的疲勞或損傷容限的設(shè)計(jì)研制試驗(yàn)，為詳細(xì)設(shè)計(jì)提疲勞或損傷容限的設(shè)計(jì)研制試驗(yàn)，為詳細(xì)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)或進(jìn)行早期驗(yàn)證等。供數(shù)據(jù)或進(jìn)行早期驗(yàn)證等。4.飛機(jī)的試飛、定型過程飛機(jī)的試飛、定型過程二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn) 航空器制造涉及多個(gè)學(xué)科，包括空氣動(dòng)力航空器制造涉及多個(gè)學(xué)科，包括空氣動(dòng)力學(xué)、材料學(xué)、航空電子學(xué)等；飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)

7、制學(xué)、材料學(xué)、航空電子學(xué)等；飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)制造技術(shù)有造技術(shù)有:高效數(shù)控加工、大型壁板的形成技術(shù)高效數(shù)控加工、大型壁板的形成技術(shù)和大型壁板精確加工技術(shù)。集成的整體結(jié)構(gòu)、和大型壁板精確加工技術(shù)。集成的整體結(jié)構(gòu)、復(fù)材構(gòu)件和數(shù)字化技術(shù)，構(gòu)筑了新一代飛機(jī)先復(fù)材構(gòu)件和數(shù)字化技術(shù)，構(gòu)筑了新一代飛機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)的主體框架。進(jìn)制造技術(shù)的主體框架。 飛機(jī)制造技術(shù)飛機(jī)制造技術(shù)樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件技術(shù)技術(shù)膠接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)膠接結(jié)構(gòu)制造技術(shù) 超塑成形超塑成形/擴(kuò)散連接擴(kuò)散連接技術(shù)（技術(shù)（SPF/DB） 高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)技高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)術(shù) 先進(jìn)機(jī)械連接技術(shù)先進(jìn)機(jī)械連接技術(shù) 先進(jìn)焊接技術(shù)先進(jìn)焊接技術(shù) 數(shù)字

8、化的設(shè)計(jì)制造和數(shù)字化的設(shè)計(jì)制造和管理技術(shù)管理技術(shù)先進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)先進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)精密鈑金成形技術(shù)精密鈑金成形技術(shù)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn) 數(shù)字化的設(shè)計(jì)制造和管理技術(shù)數(shù)字化的設(shè)計(jì)制造和管理技術(shù)v長(zhǎng)期以來(lái)，飛機(jī)設(shè)計(jì)制造一直遵循著傳統(tǒng)的二維長(zhǎng)期以來(lái)，飛機(jī)設(shè)計(jì)制造一直遵循著傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)、模線樣板、標(biāo)準(zhǔn)樣件方法，這種模擬量傳設(shè)計(jì)、模線樣板、標(biāo)準(zhǔn)樣件方法，這種模擬量傳遞路線長(zhǎng)，誤差大，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，使用保管遞路線長(zhǎng)，誤差大，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，使用保管不方便，更改費(fèi)時(shí)費(fèi)工，成本高，弊端很大。數(shù)不方便，更改費(fèi)時(shí)費(fèi)工，成本高，

9、弊端很大。數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)則完全改變了上述工作方法，字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)則完全改變了上述工作方法，它借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用三維數(shù)字化定義，它借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用三維數(shù)字化定義，把飛機(jī)的結(jié)構(gòu)和零件全部用三維實(shí)體描述出來(lái)，把飛機(jī)的結(jié)構(gòu)和零件全部用三維實(shí)體描述出來(lái)，并且把各種技術(shù)要求、設(shè)計(jì)說明、材料公差等非并且把各種技術(shù)要求、設(shè)計(jì)說明、材料公差等非幾何信息以及各結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)位置表示清楚。幾何信息以及各結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)位置表示清楚。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行虛擬裝配，檢查零部件之間是否在此基礎(chǔ)上進(jìn)行虛擬裝配，檢查零部件之間是否發(fā)生干涉以及它們之間的間隙，排除某些設(shè)計(jì)的發(fā)生干涉以及它們之間的間隙，排除某些設(shè)

10、計(jì)的不合理性，最終形成數(shù)字樣機(jī)。不合理性，最終形成數(shù)字樣機(jī)。二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v數(shù)字樣機(jī)作為制造依據(jù)，基本上實(shí)現(xiàn)了精確設(shè)計(jì)，數(shù)字樣機(jī)作為制造依據(jù)，基本上實(shí)現(xiàn)了精確設(shè)計(jì)，極大限度減少了工程更改，節(jié)省了大量工裝模具極大限度減少了工程更改，節(jié)省了大量工裝模具和生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。飛機(jī)是通過數(shù)字化模型來(lái)表達(dá)和生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。飛機(jī)是通過數(shù)字化模型來(lái)表達(dá)的，各階段可共享模型數(shù)據(jù)，因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)同的，各階段可共享模型數(shù)據(jù)，因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)同時(shí)，可進(jìn)行時(shí)，可進(jìn)行CAE分析計(jì)算、工裝設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、工裝設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、可制造性分析，并進(jìn)行數(shù)字化傳遞，為并行工程可制造性分析，并進(jìn)行數(shù)字化傳

11、遞，為并行工程創(chuàng)造了條件。數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)完全改變了原創(chuàng)造了條件。數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)完全改變了原來(lái)的設(shè)計(jì)制造方法，包括標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)體系，來(lái)的設(shè)計(jì)制造方法，包括標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)體系，所以它是體系性和全局性的技術(shù)，使傳統(tǒng)的飛機(jī)所以它是體系性和全局性的技術(shù)，使傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。 數(shù)字化的設(shè)計(jì)制造和管理技術(shù)數(shù)字化的設(shè)計(jì)制造和管理技術(shù)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v 西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家飛機(jī)制造業(yè)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)始于西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家飛機(jī)制造業(yè)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)始于60年代。年代。近近50年的數(shù)控技術(shù)發(fā)展中，發(fā)達(dá)國(guó)家飛機(jī)制造業(yè)中數(shù)控年的數(shù)控技術(shù)發(fā)

12、展中，發(fā)達(dá)國(guó)家飛機(jī)制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用水平主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：基技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用水平主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：基本實(shí)現(xiàn)機(jī)加數(shù)控化、廣泛采用本實(shí)現(xiàn)機(jī)加數(shù)控化、廣泛采用CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)和和DNC技術(shù)，達(dá)到數(shù)控加工高效率，建立了柔性生產(chǎn)線技術(shù)，達(dá)到數(shù)控加工高效率，建立了柔性生產(chǎn)線和發(fā)展了高速切削加工技術(shù)。發(fā)達(dá)國(guó)家飛機(jī)制造公司數(shù)和發(fā)展了高速切削加工技術(shù)。發(fā)達(dá)國(guó)家飛機(jī)制造公司數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平高。表現(xiàn)在：不僅數(shù)控設(shè)備利用率高控技術(shù)應(yīng)用水平高。表現(xiàn)在：不僅數(shù)控設(shè)備利用率高（一般達(dá)（一般達(dá)80），主軸利用率高（），主軸利用率高（95），且加工效率），且加工效率極高，加工周期短，勞

13、動(dòng)生產(chǎn)率是我國(guó)的極高，加工周期短，勞動(dòng)生產(chǎn)率是我國(guó)的2040倍。大倍。大型機(jī)翼整體加工件加工效率約型機(jī)翼整體加工件加工效率約50kg/h。先進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)先進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v 焊接技術(shù)發(fā)展日新月異，焊接新技術(shù)不斷擁現(xiàn)，在現(xiàn)代焊接技術(shù)發(fā)展日新月異，焊接新技術(shù)不斷擁現(xiàn)，在現(xiàn)代飛機(jī)制造中焊接技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越多，例如以電子束焊飛機(jī)制造中焊接技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越多，例如以電子束焊接為代表的高能束流焊接技術(shù)工程應(yīng)用日趨成熟，以其接為代表的高能束流焊接技術(shù)工程應(yīng)用日趨成熟，以其優(yōu)質(zhì)的接頭性能、較小的焊接變形等特點(diǎn)而逐漸成為飛優(yōu)質(zhì)的接頭性能、較小的焊接變形等特點(diǎn)而逐漸成為飛

14、機(jī)某些重要構(gòu)件焊接的主要方法。又如近年發(fā)展起來(lái)的機(jī)某些重要構(gòu)件焊接的主要方法。又如近年發(fā)展起來(lái)的攪拌摩擦焊技術(shù)，以其低于熔點(diǎn)塑性的連接特點(diǎn)，接頭攪拌摩擦焊技術(shù)，以其低于熔點(diǎn)塑性的連接特點(diǎn)，接頭力學(xué)性能接近母材，能實(shí)現(xiàn)一般焊接方法無(wú)法焊接的高力學(xué)性能接近母材，能實(shí)現(xiàn)一般焊接方法無(wú)法焊接的高強(qiáng)鋁合金焊接，將會(huì)給飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)件（如壁板、蒙強(qiáng)鋁合金焊接，將會(huì)給飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)件（如壁板、蒙皮、梁、桁等）的加工帶來(lái)革命性的變化。俄羅斯和西皮、梁、桁等）的加工帶來(lái)革命性的變化。俄羅斯和西方發(fā)達(dá)國(guó)家焊接技術(shù)發(fā)展迅速，在許多飛機(jī)型號(hào)上得到方發(fā)達(dá)國(guó)家焊接技術(shù)發(fā)展迅速，在許多飛機(jī)型號(hào)上得到了較普遍的應(yīng)用，焊接技術(shù)

15、已成為先進(jìn)飛機(jī)研制不可缺了較普遍的應(yīng)用，焊接技術(shù)已成為先進(jìn)飛機(jī)研制不可缺少的支撐技術(shù)。少的支撐技術(shù)。 先進(jìn)焊接技術(shù)先進(jìn)焊接技術(shù)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v發(fā)達(dá)國(guó)家的飛機(jī)連接裝配已由單臺(tái)數(shù)控自動(dòng)鉆鉚發(fā)達(dá)國(guó)家的飛機(jī)連接裝配已由單臺(tái)數(shù)控自動(dòng)鉆鉚機(jī)的配置向由多臺(tái)數(shù)控自動(dòng)鉆鉚機(jī)、托架系統(tǒng)配機(jī)的配置向由多臺(tái)數(shù)控自動(dòng)鉆鉚機(jī)、托架系統(tǒng)配置或由自動(dòng)鉆鉚設(shè)備和帶視覺系統(tǒng)的機(jī)器人、大置或由自動(dòng)鉆鉚設(shè)備和帶視覺系統(tǒng)的機(jī)器人、大型龍門機(jī)器人、專用柔性工藝裝備及坐標(biāo)測(cè)量機(jī)型龍門機(jī)器人、專用柔性工藝裝備及坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等多種設(shè)備、不同配置組成的柔性自動(dòng)裝配系統(tǒng)等多種設(shè)備、不同配置組成的柔性自動(dòng)裝配系統(tǒng)發(fā)展。發(fā)展

16、。 先進(jìn)機(jī)械連接技術(shù)先進(jìn)機(jī)械連接技術(shù)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v 樹脂基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、比模量、抗疲勞、耐樹脂基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、比模量、抗疲勞、耐腐蝕、成形工藝性好以及可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，現(xiàn)已成為腐蝕、成形工藝性好以及可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，現(xiàn)已成為飛機(jī)結(jié)構(gòu)中與鋁合金、鈦合金和鋼并駕齊驅(qū)的四大結(jié)構(gòu)飛機(jī)結(jié)構(gòu)中與鋁合金、鈦合金和鋼并駕齊驅(qū)的四大結(jié)構(gòu)材料之一。國(guó)外干線客機(jī)用量約材料之一。國(guó)外干線客機(jī)用量約15，其應(yīng)用水平成為，其應(yīng)用水平成為飛機(jī)先進(jìn)性的一個(gè)重要標(biāo)志。飛機(jī)先進(jìn)性的一個(gè)重要標(biāo)志。v 為滿足飛機(jī)上擴(kuò)大復(fù)合材料應(yīng)用的需求，飛機(jī)制造商在為滿足飛機(jī)上擴(kuò)大復(fù)合材料應(yīng)用的需求

17、，飛機(jī)制造商在不斷地完善復(fù)合材料層壓板真空袋熱壓罐制造技術(shù)，不斷地完善復(fù)合材料層壓板真空袋熱壓罐制造技術(shù)，并不斷地開發(fā)高性能低成本的復(fù)合材料制造技術(shù)，如：并不斷地開發(fā)高性能低成本的復(fù)合材料制造技術(shù)，如：纖維縫合技術(shù)、樹脂轉(zhuǎn)移模塑成形技術(shù)（纖維縫合技術(shù)、樹脂轉(zhuǎn)移模塑成形技術(shù)（RTM）、樹脂）、樹脂膜滲透成形技術(shù)（膜滲透成形技術(shù)（RFI）、真空輔助樹脂滲透成形技術(shù)）、真空輔助樹脂滲透成形技術(shù)（VARI）、纖維鋪放技術(shù)、電子束固化技術(shù)及膜片成形）、纖維鋪放技術(shù)、電子束固化技術(shù)及膜片成形技術(shù)等。技術(shù)等。 樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件技術(shù)樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件技術(shù) 二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v 復(fù)合材

18、料構(gòu)件成形技術(shù)是制造大飛機(jī)的關(guān)鍵。復(fù)合材料構(gòu)件成形技術(shù)是制造大飛機(jī)的關(guān)鍵。復(fù)合材料是一種由高強(qiáng)度、高剛度增強(qiáng)材料鋪設(shè)復(fù)合材料是一種由高強(qiáng)度、高剛度增強(qiáng)材料鋪設(shè)在基體中構(gòu)成的新型材料，具有高比強(qiáng)度、高比在基體中構(gòu)成的新型材料，具有高比強(qiáng)度、高比模量、良好的抗疲勞性、隱身性好、抗腐蝕性等模量、良好的抗疲勞性、隱身性好、抗腐蝕性等一系列優(yōu)點(diǎn)。在飛機(jī)上采用復(fù)合材料意味著可以一系列優(yōu)點(diǎn)。在飛機(jī)上采用復(fù)合材料意味著可以明顯減輕飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量，提高飛機(jī)的性能。歐明顯減輕飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量，提高飛機(jī)的性能。歐洲空中客車公司的超大型客機(jī)洲空中客車公司的超大型客機(jī)A380，碳纖維復(fù)，碳纖維復(fù)合材料的用量占結(jié)構(gòu)總重的合

19、材料的用量占結(jié)構(gòu)總重的15%。復(fù)合材料在。復(fù)合材料在美國(guó)美國(guó)B787飛機(jī)上的用量達(dá)飛機(jī)上的用量達(dá)50%，機(jī)身和機(jī)翼，機(jī)身和機(jī)翼部位都采用碳層合板代替鋁合金，機(jī)體蒙皮結(jié)構(gòu)部位都采用碳層合板代替鋁合金，機(jī)體蒙皮結(jié)構(gòu)幾乎全是復(fù)合材料。幾乎全是復(fù)合材料。 樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件技術(shù)樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件技術(shù) 二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v膠接技術(shù)可用于連接不同材料、不同厚度、二層膠接技術(shù)可用于連接不同材料、不同厚度、二層或多層結(jié)構(gòu)。膠接結(jié)構(gòu)重量輕，密封性能好，抗或多層結(jié)構(gòu)。膠接結(jié)構(gòu)重量輕，密封性能好，抗聲振和顫振的性能突出。膠層能阻止裂紋的擴(kuò)展，聲振和顫振的性能突出。膠層能阻止裂紋的擴(kuò)展，具有優(yōu)

20、異的疲勞性能，此外膠接結(jié)構(gòu)制造成本和具有優(yōu)異的疲勞性能，此外膠接結(jié)構(gòu)制造成本和維修成本低。膠接、蜂窩膠接結(jié)構(gòu)及金屬層板結(jié)維修成本低。膠接、蜂窩膠接結(jié)構(gòu)及金屬層板結(jié)構(gòu)在大型飛機(jī)上的應(yīng)用前途寬廣。構(gòu)在大型飛機(jī)上的應(yīng)用前途寬廣。 膠接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)膠接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)膠接結(jié)構(gòu)膠接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)制造技術(shù)全金屬膠接結(jié)構(gòu)全金屬膠接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)制造技術(shù)蜂窩夾層膠接蜂窩夾層膠接結(jié)構(gòu)技術(shù)結(jié)構(gòu)技術(shù)金屬?gòu)?fù)合層板金屬?gòu)?fù)合層板膠接技術(shù)膠接技術(shù)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v 先進(jìn)飛機(jī)鈑金壁板的明顯特點(diǎn)是蒙皮厚、筋條高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)飛機(jī)鈑金壁板的明顯特點(diǎn)是蒙皮厚、筋條高、結(jié)構(gòu)網(wǎng)格

21、化、整體集成度大、結(jié)構(gòu)剛度大和難以成形。第三網(wǎng)格化、整體集成度大、結(jié)構(gòu)剛度大和難以成形。第三代飛機(jī)和大型飛機(jī)氣動(dòng)外形要求嚴(yán)、壽命要求長(zhǎng)，鈑金代飛機(jī)和大型飛機(jī)氣動(dòng)外形要求嚴(yán)、壽命要求長(zhǎng)，鈑金件不許敲擊成形，大都采用精密成形技術(shù)。件不許敲擊成形，大都采用精密成形技術(shù)。v 在淺筋條小曲率壁板的研制生產(chǎn)中，采用先進(jìn)的噴丸成在淺筋條小曲率壁板的研制生產(chǎn)中，采用先進(jìn)的噴丸成形技術(shù)。波音的數(shù)控噴丸系統(tǒng)，不僅可控制成形參數(shù)，形技術(shù)。波音的數(shù)控噴丸系統(tǒng)，不僅可控制成形參數(shù)，而且可預(yù)測(cè)和控制噴丸強(qiáng)化與拋光工序?qū)Ρ诎逋庑蔚挠岸铱深A(yù)測(cè)和控制噴丸強(qiáng)化與拋光工序?qū)Ρ诎逋庑蔚挠绊?，并研發(fā)了葉輪式數(shù)控拋丸設(shè)備。響，并研發(fā)了

22、葉輪式數(shù)控拋丸設(shè)備。v 在高筋網(wǎng)格式整體壁板研制生產(chǎn)中，開發(fā)壓彎與噴丸復(fù)在高筋網(wǎng)格式整體壁板研制生產(chǎn)中，開發(fā)壓彎與噴丸復(fù)合成形技術(shù)，發(fā)展了帶自適應(yīng)系統(tǒng)的數(shù)控壓彎?rùn)C(jī)。合成形技術(shù)，發(fā)展了帶自適應(yīng)系統(tǒng)的數(shù)控壓彎?rùn)C(jī)。v 在成形設(shè)備方面，除擴(kuò)大規(guī)格外，彎管、旋壓、滾彎、在成形設(shè)備方面，除擴(kuò)大規(guī)格外，彎管、旋壓、滾彎、拉形、橡皮囊液壓成形、噴丸及壓彎設(shè)備等均已普遍實(shí)拉形、橡皮囊液壓成形、噴丸及壓彎設(shè)備等均已普遍實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，并實(shí)現(xiàn)了位移、載荷控制的精密化。現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，并實(shí)現(xiàn)了位移、載荷控制的精密化。精密鈑金成形技術(shù)精密鈑金成形技術(shù)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v超塑成形的研究始于超塑成形的

23、研究始于60年代，當(dāng)時(shí)年代，當(dāng)時(shí)IBM用用Zn22Al合金材料以兩種方式（鈑金成形和體積合金材料以兩種方式（鈑金成形和體積成形）來(lái)成形計(jì)算機(jī)部件，并在成形）來(lái)成形計(jì)算機(jī)部件，并在1965年年4月申月申請(qǐng)了有關(guān)超塑成形的專利。請(qǐng)了有關(guān)超塑成形的專利。vSPF，SPF/DB構(gòu)件研制中的結(jié)構(gòu)形式從單層構(gòu)件研制中的結(jié)構(gòu)形式從單層SPF構(gòu)件到構(gòu)件到SPF/DB雙層板、三層板、四層板雙層板、三層板、四層板等，層數(shù)越來(lái)越多，構(gòu)件尺寸越來(lái)越大，形狀越等，層數(shù)越來(lái)越多，構(gòu)件尺寸越來(lái)越大，形狀越來(lái)越復(fù)雜。來(lái)越復(fù)雜。超塑成形超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)（擴(kuò)散連接技術(shù)（SPF/DB） 二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)

24、特點(diǎn)v無(wú)損檢測(cè)為產(chǎn)品提供內(nèi)部質(zhì)量信息，既可作為產(chǎn)無(wú)損檢測(cè)為產(chǎn)品提供內(nèi)部質(zhì)量信息，既可作為產(chǎn)品評(píng)價(jià)的依據(jù)，也為工藝分析提供參考信息。西品評(píng)價(jià)的依據(jù)，也為工藝分析提供參考信息。西方國(guó)家非常重視無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究，并開發(fā)了許方國(guó)家非常重視無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究，并開發(fā)了許多先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備。多先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備。 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：（1）輕量化、整體化、新型冷卻結(jié)構(gòu)制造技術(shù)）輕量化、整體化、新型冷卻結(jié)構(gòu)制造

25、技術(shù)向低成本、高效率方向發(fā)展；向低成本、高效率方向發(fā)展；（2）新材料構(gòu)件制造技術(shù)出現(xiàn)較大突破；）新材料構(gòu)件制造技術(shù)出現(xiàn)較大突破；（3）新工藝技術(shù)成為現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的重）新工藝技術(shù)成為現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的重大關(guān)鍵制造技術(shù)，并得到廣泛應(yīng)用；大關(guān)鍵制造技術(shù)，并得到廣泛應(yīng)用；（4）在傳統(tǒng)制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)制）在傳統(tǒng)制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)制造技術(shù)已成為支撐現(xiàn)代制造業(yè)的骨架和核心，以造技術(shù)已成為支撐現(xiàn)代制造業(yè)的骨架和核心，以信息化帶動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)，企業(yè)信息化工程得到長(zhǎng)信息化帶動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)，企業(yè)信息化工程得到長(zhǎng)足發(fā)展。足發(fā)展。高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù) 二二 航空器制造技術(shù)特

26、點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v飛機(jī)裝配是整個(gè)飛機(jī)制造過程的龍頭，飛機(jī)裝配飛機(jī)裝配是整個(gè)飛機(jī)制造過程的龍頭，飛機(jī)裝配技術(shù)是中國(guó)飛機(jī)制造過程中最薄弱的環(huán)節(jié)，這項(xiàng)技術(shù)是中國(guó)飛機(jī)制造過程中最薄弱的環(huán)節(jié)，這項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及飛機(jī)設(shè)計(jì)、工藝計(jì)劃、零復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及飛機(jī)設(shè)計(jì)、工藝計(jì)劃、零件生產(chǎn)、部件裝配和全機(jī)對(duì)接總裝的全部過程，件生產(chǎn)、部件裝配和全機(jī)對(duì)接總裝的全部過程，有有4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)個(gè)關(guān)鍵技術(shù):簡(jiǎn)易型架裝配技術(shù)、自動(dòng)化鉚接簡(jiǎn)易型架裝配技術(shù)、自動(dòng)化鉚接技術(shù)、先進(jìn)定位裝配技術(shù)和裝配過程的數(shù)字化仿技術(shù)、先進(jìn)定位裝配技術(shù)和裝配過程的數(shù)字化仿真技術(shù)。真技術(shù)。 二二 航空器制造技術(shù)特點(diǎn)航空器制造技術(shù)特點(diǎn)v數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)協(xié)同研制環(huán)境，是大飛機(jī)制造的發(fā)展數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)協(xié)同研制環(huán)境，是大飛機(jī)制造的發(fā)展平臺(tái)，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，可以使飛機(jī)研制總裝的平臺(tái)，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，可以使飛機(jī)研制總裝的周期大大縮短。數(shù)字化飛機(jī)制造過程的實(shí)質(zhì)是一周期大