C919一飛衝天與中國科技「智」造

飛機靠設計，也靠製造。C919一飛衝天的喜悅背後，是諸多科技創新的結晶。

3月23日，2017年度上海市科學技術獎勵大會表彰了一批在上海科技創新中具有突出貢獻的科技項目，中國商飛上海飛機製造有限公司牽頭完成的《大型客機機體數字化裝配關鍵技術及集成應用項目》榮獲上海市科技進步獎一等獎，這也是上海飛機製造有限公司第一次榮獲該獎項一等獎。

「關鍵工藝技術的自主攻關是C919的必由之路。關鍵一定是掌握在中國人手上的，不是依靠外界，也是引進不來的，從產業鏈的角度上來說，未來還有很大的擴展空間。」中國商飛公司製造總師姜麗萍接受包含第一財經記者在內的媒體採訪時說。

她表示，裝配工藝佔了飛機製造總周期的40%，不僅飛機本身是亮點，圍繞著飛機，使用到的裝備、設備等等，其實都是可以國產化的，對中國智造的意義更大。

技術人員艱苦攻關

大飛機每一次技術的點滴進步都離不開航空企業一線人員勤勤懇懇和踏實奉獻。

把C919飛機真正打造成為能夠廣受市場認可的精品，這是C919大型客機副總設計師傅國華與中國商飛公司總裝製造團隊的心愿。

作為專業外人士，這些技術努力可以概括為通過基礎研究、技術創新和應用集成，解決了現代民機數字化裝配中的重大關鍵技術和一系列技術難題。而深究其中，姜麗萍坦言，C919面臨著五個方面的挑戰：偏差控制、裝配製孔、精確控制鉚釘干涉量、大部件對接和集成開發裝配線。

正因如此，基於剛柔混合偏差分析方法的數字化裝配協調技術、復材-金屬疊層結構低損傷高效率自動制孔技術、機身鋁鋰合金薄壁結構高可靠性自動鑽鉚技術、大部件對接裝配偏差在線測量和低應力調姿技術、機體模塊化柔性化裝配線研製與工藝集成應用技術等多項創新成果才更顯可貴。

說起來簡單，實施過程卻頗不容易。一次，飛機電子設備艙要做一個工程更改看似簡單，只是把兩根線換一下方向，結果傅國華帶著一位工人、一位質檢員，三個人一起從晚上10點多鐘干到了第二天早上6點多，主要是「因為線纜所在空間狹小，又要儘可能不影響其他線纜設備」。等全部做完，從車間里出來一看天都亮了，三個人都很驚訝，怎麼這個活幹了這麼久？

C919事業部電子電氣工段長周琦煒也曾以為C919大型客機是大飛機，空間大，敷設起來應該容易，但是第一次上機那一刻，看著滿飛機的電氣角片，他覺得自己太天真——兩萬多個固定點，個個都是閉口型，錯綜複雜。

但這些都難不倒技術人員。周琦煒動起了腦筋，決定把機上的工作搬到機下。他利用身邊的材料做成一個簡易的工裝，模擬實際結構，用卡箍將19束線束提前整理敷設，待到上機操作時，只需將整體模塊化安裝，大大減少了操作強度。這樣，線束亂了可以直接調整，不用再打開卡箍操作，另外也降低了安裝的失誤次數，那些很小的零件也不會因為不小心掉落而尋找不到，這樣極大地提升了工作效率，可謂一舉多得。

在這些點滴的努力下，項目團隊歷經五年多技術攻關，獲得授權發明專利12項，軟體著作權兩項，行/企體標準10項，發表論文54篇。大型客機機體數字化裝配關鍵技術及集成應用項目的成功實施有力支持了C919大型客機關鍵裝配工作，為首飛提供了基礎保障，增強了國內國際對我國國產大型客機的信心，促進了航空製造業發展。

不僅如此，項目創新成果已擴展應用於ARJ21新支線飛機項目，並推廣至西飛、成飛、沈飛、洪都、哈飛等多家航空製造骨幹企業，培育了50餘家符合民機適航要求的零件、工裝、刀具配套企業，整體提升了我國民用航空的製造技術水平，具有重大的經濟效益和社會效益。

與時間賽跑

對於中國商飛來說，2018年將是C919飛機全面進入研發試飛的關鍵年。

中國民用航空局頒髮型號檢查核准書之前，C919的試飛工作屬於研發試飛，以調整飛機狀態，凍結飛機構型為主要目的。

C919事業部結構組班組長孟祺菁在內部刊物上回憶起去年12月到閻良配合開展機頭結構改裝工作時，用兩個「大」來形容這項業務：工作量大、難度大，改裝需要將駕駛艙大量的內室設備及線纜拆除，並在相關部位增加幾十個零件，工作周期長，更關鍵的是改裝的零件大多位於閉角區域，開敞性極其狹小。

「很難操作，一般的氣鑽都放不進去，還要保持鑽孔垂直度，又在支架最多的地方，設計在現場看了都感覺難。」

姜麗萍介紹了制孔時鉚接干涉量估算方法的重要性。「飛機的裝配連接一般都是通過孔來連接的，有鉚釘連接、螺栓連接。為了延長疲勞壽命，在前期孔壁比鉚釘的直徑是要小，需要干涉。干涉要控制得最好，才能讓它進去，並順利地完成鉚接。」這個干涉量會影響疲勞壽命，太大會變形，太小還有間隙配合，因此需要特別進行研究。

在現場操作中，團隊要根據實際情況設置特殊鑽頭，提高應變能力，保證精度，更是考驗手上功夫，「比如一塊區域要裝20多個互相有協調關係的零件，方孔要滿足孔的精度，要考慮新零件的邊距，還要保證定位關係」，改裝工作可謂牽一髮而動全身，一個尺寸的偏差影響的是一系列的定位關係，「飛機裝配不是像搭積木那麼簡單，協調的關係太多了，數模是理論狀態，實際操作要考慮，公差影響要實時調整。」

「現在對接來說，我們幾乎不用人工干預了，所謂的人工干預就是看數據。當然自動化鑽鉚不可能是百分之百，有的部件是80%，有的部件還是需要我們高技術的技能工人。但對接這個過程是不需要的，我們可以通過機器來操作。」姜麗萍這樣介紹自動化在製造中的應用。

從商業影響上來看，中國大飛機提不僅打破了國外對航空數字化裝配技術的壟斷，提升國內民機產業的整體製造水平，項目成果還為航空工業提供了技術示範，實現了復材疊層結構高端刀具、工裝的國產化，帶動了相關產業的發展。

第三代鋁鋰合金是C919項目上的一個亮點，在國際上處於領先水平。洪都相當於國內第一個吃「第三代鋁鋰合金」螃蟹的團隊。當時，商飛和洪都兩支團隊在一起，花了很大的精力攻關這塊「硬骨頭」。與當時普遍使用普通鋁合金的同類飛機相比，鋁鋰合金能夠在同等強度下，大幅降低重量，從而提升飛機的經濟性，帶來較大競爭優勢。 洪都還從國外引進了國內第一台蒙皮鏡像銑。這台設備的加工參數、測量方法、檢驗方法，正是兩支團隊一起琢磨出來的。

回首過往，整個研究歷程從2009年的4月一直到2014年的12月，其中有10餘個支持項目，包括國家的973計劃、863計劃，以及本身C919裡面的關鍵技術的攻關，還有上海市的重大裝備的研製專項，以及上海市引進技術的吸收與創新的年度計劃等任務的支持。

如今，不少項目成果已經應用於ARJ21-700 新支線飛機批量生產，實現了降低對接時長與裝配誤差。項目成果推廣至西飛、成飛等9家結構件供應商，形成了C919不同部件的生產線，全面提升了配套產品的質量。

正是在這樣的努力下，姜麗萍和C919 團隊才有底氣為C919制定了這樣的標準：C919可飛行25日曆年/8萬飛行小時/48000起落架次。 「一般是6萬小時，而C919提的是一個比較高的技術指標。」

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