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总架构渐清晰大飞机自主创新体系初步成型是嘛

发布时间:2021-07-13 19:28:14 阅读: 来源:传动带厂家

总架构渐清晰 大飞机自主创新体系初步成型

编者语: 大飞机总架构渐清晰 自主创新体系初步成型。飞机研制涵盖了机械、电子、材料、冶金、仪器仪表、化工等几乎所有工业门类,集成了数学、空气动力学、材料学、人机工程学、自动控制学、流体力学等上百种学科和7000种技术,反映了一个国家基础工业的总体水平。

大飞机研制涵盖了机械、电子、材料、冶金、仪器仪表、化工等几乎所有工业门类,集成了数学、空气动力学、材料学、人机工程学、自动控制学、流体力学等上百种学科和7000种技术,反映了一个国家基础工业的总体水平。自中国商用飞机有限公司(以下简称中国商飞)正式挂牌以来,我国大飞机研制的各项工作就在紧锣密鼓地稳步推进,总体架构日益清晰,自主创新也取得了一定成效。但总体来看,我国大飞机的航电系统研发主体还未明确,减重、减阻、减排与先进性、经济性、舒适性的关系也未明确,和大型运输机的技术交流和市场定位还有待加强。

总体技术方案和定位明确

2008年,由47家单位、468位专家组成的大型客机联合工程队已初步完成大型客机总体技术方案,梳理出了第一批需要启动的关键技术攻关项目。2009年将全面完成可行性论证,完成14项关键技术和启动多项关键技术攻关。

首型国产大飞机已正式命名为C919。C是China的第一个字母,也很容易与A(空客)和B(波音)相区别。C919定位于单通道150座级,19代表其最大载客量为190座。那么应该叫C19,由于用刀刃是要磨损的为什么还要再加一个9呢?不仅仅是图吉利,更是因为飞机型号采用三位数是国际惯例。C919采用超临界下单翼、翼吊先进高涵道比涡扇发动机、常规尾翼和前三点可收放起落架的常规布局形式,力求实现减重、减阻、减排,争取用8年左右完成研制。据中国科学院、工程院院士顾诵芬透露,C919将于2016年实现首飞。

很明显,C919的竞争对手就是波音737和空客320。从公开的技术指标看,150座级是目前国际上最畅销的机型,单通道客机在技术上相对容易,超临界下单翼被民用客机广泛采用,翼吊发动机可有效减少机内噪音,C919噪音将比目前水平低10分贝,常规气动布局能有效降低成本并减少技术风险。但150座的市场竞争也相当激烈,目前全世界在役机种有70%~80%属于这一座级。不过据预测,仅中国未来20年此类飞机就有1400架的市场需求,市场前景比较乐观。

大飞机研制模式也已经确立,采用主制造商—供应商研制模式。中国商飞作为大飞机主制造商,定位于设计集成、管理体系、总装制造、市场营销、客户服务、适航取证等方面,发动机、机载设备、材料等操作简单等特性主要外包。

发动机与部件制造体系日趋完善

航空发动机技术工艺是航空的核心技术,一般占飞机总价的20%左右,被誉为航空产业皇冠上的明珠。但长期以来,中国飞机一直受困于“中国心”。

作为大飞机专项的重要一员,中航商用飞机发动机有限公司(以下简称中航商发)已于上海正式挂牌,注册资本60亿元。中航商发主要从事民用飞机发动机及相关产品的设计、研制、生产、销售、维修、服务、技术开发和技术咨询等业务。公司落户于上海,一方面是便于与大飞机配套,另一方面是便于建设国际通行的产品研发、制造、销售、客户服务和适航取证体系。

国产发动机的研发基地、零部件制造装配基地、研发中心、总装制造基地均设在上海,便于沟通协调、降低成本。研发基地之所以设在闵行的紫竹园,就是要借助高校的研发优势进行合作,培育高新技术团队。制造装配基地设在临港新城,就因为临港是国家级现代装备制造业基地,集聚了一大批著名装备制造企业,开展协作比较容易,物流及配套设施也比较完备。

在飞机大部件制造方面,成都飞机工业(集团)有限公司造机头、前机身、方向舵已有相当知名度,方向舵是中国目前承接最大的民用飞机复合材料部件。西安飞机工业(集团)有限公司是全国最大的大、中型军民机制造企业,在飞机垂直尾翼、机翼、中机身等重大部件方面具有丰富的生并可依不同的标准设置不同的实验参数;随机附带电源插座及通电检测装置可适时检测测试中样品供电状态产经验。沈飞承接了300架波音737—800尾段合同,最有可能承接机尾生产,陕西飞机工业(集团)有限公司则极有可能生产大飞机零部件。

三大中心各司其职

中国商飞公司的三大中心也都设在上海。设计研发中心计划今年7月正式开工建设,总体规划建筑面积近50万平方米,将有3000名员工在中心工作。设计研发中心主要负责大型客机、支线飞机的研制和民用飞机相关设计技术的研究。

上海飞机制造厂既制造过运十,又制造过MD飞机,还是ARJ的总装中心,成为总装制造中心毫无疑议。其职能是民用飞机的总装制造、试飞交付、核心零部件制造、国外民用飞机部件的转包生产,以及飞机的维修改装等。该厂日前已与三所著名高校合作建立了复合材料、制造工艺和装配技术中心,为大飞机制造做好技术储备。

上海飞机客户服务有限公司是大飞机的客户服务中心,负责大型客机和支线飞机国内外客户服务的科研、体系建设和全寿命客户服务工作的实施。业务范围包括维护、维修与飞行训练,航材与设备租赁维修,航空运输服务技术开发咨询,以及民用航空技术劳务合作等。

材料研发与制造准备就绪

大飞机所用材料主要是铝合金、钛合金、耐高温合金、高强度钢、复合材料等,中国企业相应的准备工作正在有序展开。

西南铝业集团投资近20亿元建设铝合金厚板生产线,可生产宽度达4000毫米、厚度达250毫米的超大超厚铝合金板,将为大飞机批量制造机翼、尾翼和壁板。其核心设备120MN强力拉伸矫直机(国内最大)的关键件已由中信重工浇铸成功。目前,铝合金厚板只有美、日、德等国能够生产。

宝钢集团研制成功大飞机起落架用300M超高强钢、四大牌号钛合金结构用钢,目前已全面展开大飞机发动机用特种钢材等的研发。

复合材料能提高飞机的结构效能,并降低制造成本,是飞机先进性的重要标志。大飞机机体结构的30%~40%将采用复合材料。哈尔滨飞机工业集团有限公司将与空客中国公司合资,在哈尔滨建立复合材料飞机零部件制造中心。这家合资制造中心将为A320窄体飞机和A350XWB宽体客机生产零部件,为大飞机研制热身。

大飞机刹车片将是百分百的中国制造。炭/炭复合材料制成的航空机轮刹车装置只有金属的四分之一重,可以耐300近80%的PBT都是经过改性的0多摄氏度高温,具有能载水平高、使用寿命长、刹车过程平衡等优点。国产炭/炭刹车片比国外同类产品使用强度提高30%,生产效率高1倍,综合成本降低21%。此前只有英、法、美国能生产。

整体精密模锻件能有效保证零部件的可靠性和疲劳寿命,大飞机采用整体精密航空模锻件将提高起飞重量、续航距离和飞行速度。据悉,8万吨模锻液压机项目定于今年完成设计工作。

推进部分加工设备自主研发

飞机零件主要是整体毛坯件和整体薄壁结构。整体薄壁结构形状复杂,外形变斜角变化大,外形多为双曲面。而且孔、空穴、沟槽、加强筋多,工艺刚性较差,成形非常困难。整体毛坯件以板材、锻件和铝合金挤压型材为主,材料利用率仅为5%~10%左右。机匣和发动机叶片还要求耐高温、高强度。因此需要大型、高速、精密、多轴的高性能数控落地铣床、加工中心、大型五面加工设备(已研制)、主轴AB主轴摆动的五轴立式加工中心(已研制),发动机机匣加工需要用精密加工中心和坐标镗铣加工中心,发动机涡轮叶片和叶轮加工需要用五轴立式加工中心(已研制)、五轴高速龙门铣床等关键技术设备。

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