數字化裝配關鍵技術為中國大飛機保駕護航
圖說： 中國商飛公司製造總師姜麗萍（左二）在C919總裝車間 來源/受訪者供圖
去年5月5日15時19分，隨著C919首架機穩穩降落在上海浦東國際機場第四跑道，中國商飛公司製造總師姜麗萍和C919項目團隊成員終於長吁了一口氣。耳邊傳來機長蔡俊洪亮而堅定的聲音：飛機空中動作一切正常。中國首款完全按照適航標準和主流市場標準研製的單通道幹線飛機獲得成功。由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2017年度上海市科技進步獎一等獎。
大飛機的一飛衝天，離不開機體每一顆螺絲釘。飛機機體結構剛性弱、易變形，多數疲勞裂紋發生在裝配連接處。而機體裝配占製造總周期的近一半，是確保飛機安全的前提和基礎。
C919機體尺寸大，全機長38.9米，翼展35.8米，全機高11.95米。6萬餘個零件，百萬個連接件，沒有一處能有絲毫馬虎。「C919採用複合材料和鋁鋰合金等新型輕質材料，飛機裝配需制百萬個孔。復材容易產生劈裂、毛刺、分層等質量問題。」姜麗萍介紹，「鋁鋰合金容易產生微裂紋，導致疲勞壽命低。」在大部件對接的過程中，跨尺度測量精準度難保證，蒙皮厚度薄，弱鋼性結構結構裝配容易變形。一個個挑戰擺在了姜麗萍和研發團隊的面前，通用設備可以進口，但裝配工藝與集成技術無法引進，「關鍵工藝技術的自主攻關是必由之路」成為商飛人的共識。
2013年12月，裝配線建設開工，在「摸著石頭過河」的過程中，團隊實現了對接過程快速測量和分析，使得十幾米範圍內的測量精度達到了一根頭髮絲的直徑，大大降低了對接時長。「我們發明了柔性化、模塊化工裝設計方法，使生產線具備了後續改型的混線生產能力，並形成了四條數字化裝配生產線。」姜麗萍介紹，「團隊還開發了數字化裝配偏差模擬分析系統，降低了裝配的誤差。」而數字化測量、智能鑽鉚、智能監控也陸續被運用於生產線，提高了裝配效率。
在近五年的研發之路上，團隊共授權國內發明專利12項、軟體著作權2項，建立行業、企業標準10份。「項目總體技術達到國際先進水平，其中裝配偏差剛柔混合分析等技術國際領先，研製的裝配線主要技術參數達到國際先進。」姜麗萍說。
對於中國來說，C919不僅僅一款幹線客機那麼簡單，它意味著中國民航將不再依賴國外進口，中國的飛機製造真正走出一條自主研製的大發展之路。「我們為C919設計的服役周期為8萬個飛行小時，25個日曆年，高於國際民航客機標準。」姜麗萍表示。
目前，項目創新成果已擴展應用於ARJ21新支線飛機項目，並推廣至國內多家結構件供應商，形成了C919不同部件的生產線，全面提升了配套產品的質量。總裝車間里，「長期奮鬥、長期攻關，長期吃苦，長期奉獻」這十六個大字和一面五星紅旗格外醒目，激勵著商飛人砥礪前行。在後續型號的研製過程中，上海飛機製造有限公司將持續跟蹤機體結構數字化裝配線的發展方向，加快研究與實施生產線智能化改造和元器件國產化，推動製造裝配轉型升級。
新民晚報見習記者 郜陽
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