我国自主研发的大型客机C919首架机头揭开神秘面纱
7月31日,C919大型客机首架机机头下线。
成飞六年磨一剑,C919机头闪亮面世。“机头专业户”自豪发声—— 7月31日上午,中航工业成飞民机产业园C919机头生产线,随着“红盖头”缓缓落下,我国自主研发的大型客机C919首架机头,终于揭开神秘面纱。“我们为麦道生产了上百台机头,ARJ21新支线客机的机头也来自这里,今天终于轮到国产大飞机了。”站在自己的成果下面,中航工业成飞、成飞民机公司的C919项目团队,集体合影。
从2008年开始项目可行性研究,到2014年7月首台机头下线。六年时间里,“川军”的多项创新保证了国产大飞机重要部段的按时交付,将国人的大飞机梦再次推进一步。 □本报记者 张岚/文 肖雨杨/图 “机头专业户”再破技术难题
从3吨重的毛坯件中“抠出”不到40公斤零件,光是程序员为数控机床编程就用了一个多月的时间;把6米多长、1.5米至2米宽的蒙皮按照设计要求进行拉伸,与设计状态的偏差,必须控制在正负0.8毫米之间;与圆筒形的机身不同,机头表面85%为双曲面,凡是跟外形有关的零件,加工难度都相当大……
面对研制周期短,产品质量要求高等难题,再加上机头自身的整体制造高复杂性,在国内被称为“机头专业户”的中航工业成飞、成飞民机,从2013年7月起,就精心组织了相关生产资源,制定详细的项目计划并跟踪管控,成立了工装、钣金、数控加工、装配等技术攻关小组,突破了天窗骨架零件制造、钛合金蒙皮零件成形、机头下部超大尺寸蒙皮拉伸成型及化铣等关键制造技术瓶颈。“在所有的飞机部段中,机头会最早接触到空气的变化,要求很好的流线型,除了要满足系统、结构、强度的要求外,还有鸟撞。”中国商用飞机有限责任公司副总经理、C919总设计师吴光辉介绍,由于尺寸大、精度高,C919机头在设计研制过程中,必须随时面对以往没有遇到过的新问题。
“4.5磅的冷冻鸡,以接近800公里的时速打上来”,成飞民机的项目负责人介绍,按照最新的国际适航取证标准,在做鸟撞试验时,15米高的厂房顶上都会有残留物,但就是不能进入驾驶舱,机体结构也不能有明显改变。
此外,一般客机在外形设计上,飞机风挡只是一块维护外形、不参加整体受力的玻璃,而C919为了进一步减重,让风挡也参与受力,并对研制提出更高要求。
中国商飞上海飞机设计研究院在2009年首次实现全三维高效设计制造基础上,进一步改进设计方法和辅助设计工具,在初步方案升级阶段提前考虑结构强度等因素,首次采用承载式风挡设计,显著提升了飞机结构承载效率,减轻飞机整机重量。此外,C919还采用100%零件首检方式,既确保了零件质量,也为后续架份的制造提供了保障。
更多“四川造”进军万亿航空市场
C919首架机头下线的同时,在成都高新西区,中电科航空电子有限公司的研发实验室里,将被装载到C919上的民用航空通信导航系统和机载娱乐系统,正在加紧研制。其中通信导航系统是飞机航电系统中的重要组成部分,相当于C919的“眼睛”和“嘴巴”,将于明年实现交付系统联试。
航空制造业的活跃,背后是不断扩大的市场。2013年9月的第十五届北京国际航空展览会上,中国商用飞机有限责任公司对未来20年的全球和中国民用飞机市场做出分析预测。预测显示,未来20年,全球航空旅客周转量将以平均每年4.9%的速度递增,全球客机机队年均增长率为3.6%。全球50座级以上新客机将交付约33107架,价值超过4万亿美元。
其中,ARJ21新支线飞机所属的涡扇支线客机的交付量约为4346架,价值超过1800亿美元;C919大型客机所属的单通道喷气客机交付量将超过21200架,价值达1.9万亿美元。
在民航“万亿蛋糕”中,四川有机会大展身手。据了解,我省在飞行器总体设计制造、发动机高空模拟试验、航电系统研制等方面居于国内领先水平,承担着国家大飞机重大科技专项(主要承担机头、综合航电系统、机载系统及设备、结构模锻件研制)等多项重大研制任务。同时,四川也已成为波音机身及垂平尾,空客A320机头、后登机门、机轮舱等部件的全球生产基地,承担了GE等国际知名企业多种型号航空发动机部件的转包生产。《四川省“十二五”军民结合产业发展规划》,将航空产业列为四川重点发展的七大军民结合产业之首。去年,四川航空产业实现工业总产值217.1亿元,产业规模位居全国前列。
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