大飞机制造的关键技术探析

大飞机制造的关键技术探析

摘要：大飞机制造技术作为航空领域的技术水平和综合实力的体现，其制造的关键技术中是国家重要战略。该文介绍了大飞机制造的关键技术，并结合我国飞机制造的基本情况与国际社会先进的制造理念进行比较分析，提出了我国飞机制造中的关键技术。

关键词：飞机制造大飞机关键技术

我国飞机的制造通常都是按照国家航空制造管理部门进行有计划的生产和引进飞机，针对飞机企业来说，生产和销售固定型号的飞机是企业发展的根本途径。飞机制造作为知识、技术、资本高度密集的战略性产业，代表了一个国家工业化的水平和经济实力的衡量标准。随着世界范围内，人们对飞机飞行安全性能的需求不断提高，和频频发生的空难事故使国内航空产业和飞机生产企业也不断拓展新的市场，谋求更大的发展和航空领域的安全保障系数的提高。我国大飞机制造项目作为国家工业崛起和创新型国家建设的重要标志性工程，引进大量的飞机制造技术，借鉴先进的设计理念[1]。近年来，我国多家飞机制造企业开始进入大飞机设计领域，以其使企业谋求更大的发展。我国航空领域的飞机中的飞机数量、机型等不断增多，许多机型已经处于饱和状态，因此大飞机设计制造领域需求空间较大。本文借鉴我国民用大飞机的设计、生产、制造过程，探讨了大飞机制造过程中的关键技术。通过介绍了现代大飞机设计制造的基本理念，分析了国际上大飞机设计制造的基本情况和发展趋势，并结合我国大

飞机设计制造的现状和机型状况，提出了我国大飞机制造的关键技术。

1 大飞机制造的复合材料技术

大飞机采用的材料必须是先进的复合材料技术，复合材料技术是大飞机制造的关键技术之一。大飞机复合材料零部件的必须准确地设计材料的单层厚度、铺层区域、铺层顺序、角度等，还应当利用专业的飞机设计制造中常用的材料零部件设计软件FIBERSIM软件，通过软件做镨敷检查、调整边界、增加剪口等方式提高材料的镨敷性。大飞机的符合材料的制造工艺对于材料的结构和性能有极大的影响，通常在大飞机复合材料的设计上选用面向工艺的设计理念，以此保证材料的适用性。现代飞机设计的理念在某种程度上需要对飞机未出现故障的系统或部件进行预防性设计和事前控制策略，以此保证飞机的飞行安全，并且降低飞机的飞行成本，最大程度上保证飞机设计的可靠性和飞机飞行的安全性，和降低飞机设计的成本。因此，对于大飞机制造的复合材料来说，可靠性是复合材料设计中的关键，必须通过复合材料的设计系统与制造部门有机结合，实现从设计到制造的一体化，避免图纸、数据等在周转过程中产生偏差或错误，保证铺层信息的准确性。采用自动铺带工艺设计制造大尺寸复合材料壁板，提高了铺贴效率和质量，同时还保证了产品铺贴质量的稳定性。在复合材料的制孔、塑性、无损检测等方面都有较好的性能[2]。符合材料制孔用的刀具和转速等都会对材料的整体结构性能产生影响，因此需要多

次、反复地实验才能确定最适合的刀具材料和转速等关键参数，这些参数是大飞机制造中的关键技术之一。

2 大飞机复杂钛合金零件制造技术

大飞机的复杂钛合金零件制造技术是几乎所有飞机制造工业中的关键，对于大飞机来说，由于强度和异电位腐蚀的要求更高，因此大飞机中的钛合金零部件通常比普通飞机更多。例如在大飞机的关键肋部位、吊挂部位等关键部位必须采用强度更好、质量更轻的钛合金。由于钛合金的材料成本十分昂贵，在加工钛合金零部件时，技术要求和技术规范要求更高。在肋、吊挂等关键部位采用钛合金材料制造的零部件，由于外形十分复杂，零件成型困难，通常钛合金的加工成型的方法主要有模锻、自由锻等传统的材料成型方法，也有采用激光成型的现代加工手段。在钛合金零部件的成型过程中，自由锻材料的利用率相对较低，增加了材料的损耗，而且加工周期较长；采用模锻的材料加工成型的成本较高，材料成型的成本相对比自由锻高，材料的利用率也比自由锻高；激光成型在加工周期和材料利用率、钛合金材料的损耗上都比传统的模锻、自由锻有较大的优势，但激光成型的零部件的力学性能不如传统的锻造加工稳定。因此在大飞机制造的过程中，在加工钛合金零部件时，要充分掌握自由锻、模锻、激光成型三种加工方法的优劣，综合考虑大飞机制造的工期要求、飞行力学性能要求、成本控制要求等采用适合的钛合金零部件成型方法。

3 大飞机三维模拟装配技术

飞机的装配技术作为飞机制造过程中的最后一个环节，也是最重要的环节之一。传统的飞机装配技术通常用按比例缩小的模型来进行装配和研究、验证，这种模型化的模拟装配技术费时、费力，而且装配后的实现效果也不尽如人意[3]。在大飞机的过程中，通过计算机三维建模技术进行数字化装配与仿真运动，不仅极大地节约了装配成本，提高了装配效率、缩短了大飞机装配时间，同时通过三维建模仿真模拟装配，也可以具体地分析装配中的受力分析和运动模拟分析，找出零部件在装配中存在的缺陷。同时利用三维模拟装配技术可以进行多种装配方案的优化、比对，通过优化和比对寻找出最佳的装配方案，并根据三维模拟装配指出在实际装配过程中的技术要求与要点、注意事项，有利于提高实际装配中的精度与装配效率。

4 结语

总之，在大飞机制造的过程中，复合材料的设计、复杂钛合金零部件的加工成型、装配技术等都是大飞机制造的关键技术。在大飞机的研制过程中，要关注关键技术的研究与应用，并通过试验最后变成我们自己的核心技术，最终实现我国大飞机翱翔蓝天的梦想。

参考文献

[1] 李志强,李晶,韩野.大飞机发动机关键制造技术[J].中国民用航空，2011(5).

[2] 袁新浩,张明星,葛建彪.大飞机设计制造部分关键技术概述

[J].航空制造技术,2012(17):54-56.

[3] 张羽.民航飞机设计技术和方法[J].科技论坛,2012(18):83.