设为首页  | 收藏本页 欢迎您来访! 2018年06月22日 星期五
行业知识百科

飞机制造(aircraft manufacturing)知识

贡献者:行业知识百科


什么是飞机制造(aircraft manufacturing)?

飞机制造(aircraft manufacturing)是按设计要求制造飞机的过程。通常飞机制造仅指飞机机体零构件制造、部件装配和整机总装等。飞机的其他部分,如航空发动机、仪表、机载设备、液压系统和附件等由专门工厂制造,不列入飞机制造范围。但是它们作为成品在飞机上的安装和整个系统的联结、电缆和导管的敷设,以及各系统的功能调试都是总装的工作,是飞机制造的一个组成部分。

制造过程
  飞机机体制造要经过工艺准备、工艺装备的制造、毛坯的制备、零件的加工、    
飞机制造
装配和检测诸过程。飞机制造中采用不同于一般机械制造的协调技术(如模线样板工作法)和大量的工艺装备(如各种工夹具、模胎和型架等),以保证所制造的飞机具有准确的外形。工艺准备工作即包括制造中的协调方法和协调路线的确定(见协调技术),工艺装备的设计等。 
主要材料
  飞机机体的主要材料是铝合金、钛合金、镁合金等,多以板材、型材和管材的形式由冶金工厂提供。飞机上还有大量锻件和铸件,如机身加强框,机翼翼梁和加强肋多用高强度铝合金和合金钢锻造毛坯,这些大型锻件要在300~700兆牛(3~7万吨力)的巨型水压机上锻压成形。零件加工主要有钣金零件成形、机械加工和非金属材料加工。金属零件在加工中和加工后一般还要热处理和表面处理。飞机的装配是按构造特点分段进行的,首先将零件在型架中装配成翼梁、框、肋和壁板等构件,再将构件组合成部段(如机翼中段、前缘,机身前段、中段和尾段等)。最后完成一架飞机的对接。 
  装配中各部件外形靠型架保证,对接好的全机各部件相对位置,特别是影响飞机气动特性的参数(如机翼安装角、后掠角、上反角等)和飞机的对称性,要通过水平测量来检测。在各部件上都有一些打上标记的特征点,在整架飞机对接好后,用水平仪测出它们的相对位置,经过换算即可得到实际参数值。总装工作还包括发动机、起落架的安装调整,各系统电缆、导管的敷设,天线和附件的安装,各系统的功能试验等。总装完成后,飞机即可推出外场试飞。通过试飞调整,当飞机各项技术性能指标达到设计要求时即可交付使用。 
制造方法和特点
  飞机制造从零件加工到装配都有不同于一般机器制造的特点。 
机体零件加工
  飞机生产的批量小,生产中还要经常修改,所以飞机钣金零件(蒙皮、翼肋、框等)的制造力求用简单的模具。广泛应用橡皮成形、蒙皮拉形、拉弯等钣金成形技术,尽量采用塑料制造成形模具。现代飞机尺寸增大,蒙皮厚度增加,以及成形性能较差的钛合金、铍合金、不锈钢板材的应用,对钣金成形技术提出更高的要求。不断使用各种大尺寸、大功率的型材拉弯机、蒙皮拉型机、强力旋压机和压力超过100兆帕(约1000公斤力/厘米2)的橡皮成形压床。同时一些新的加工方法,如超塑性成形、加热成形、真空蠕变成形、半模或无模成形技术不断涌现。 
  现代飞机上广泛应用的大型整体结构件,如机翼整体壁板、翼梁、加强框等,它们形状复杂、切削加工量大、自身刚度差,需要在工作台面很大(有的长达数十米)的、带有多个高速铣削头的现代数控铣床上加工。整体壁板的加工还需带真空吸盘的大面积工作台(见整体壁板制造)。加工立体形状复杂的大型框架,如座舱风挡骨架、舱门、窗框等,还需要采用多坐标联动的数控铣床或立体靠模铣床(见数控加工)。此外,为加工切削性能不好的材料和形状复杂的零件,还广泛采用电加工、化学铣切等特种加工工艺。 
  复合材料在飞机结构上的应用日益增多,现已成功地用于制造舱门、舵面、垂直尾翼和直升机的旋翼。复合材料构件由高强度纤维与树脂复合,在模具中加温、加压制成。所用设备是自动铺带机、预浸带和预浸布成形机等。复合材料构件制造的关键问题是要控制构件的变形,要求细致研究铺层工艺、模压技术,并在加工中精确地控制温度和压力变化。 
机体装配
  飞机制造中装配工作量占直接制造(即不包括生产准备、工艺装备制造)工作量的50%~70%,现代飞机的零件连接方法以铆钉连接为主,在重要接头处还应用螺栓连接。这种连接方法简便可靠,但是钻孔、铆接多是手工操作,工作量很大。应用自动压铆机可以提高铆接生产率,改进铆接质量,同时也可改善装配工人的劳动条件。为了增加使用成组压铆的比例,要在构造上将飞机各部件分解成许多壁板件。 
焊接
  也是飞机制造中常用的连接工艺(见焊接技术)。熔焊用于起落架、发动机架等钢制件的连接。接触点焊和滚焊用于不锈钢和铝合金钣金件的连接。金属胶接用于制造蜂窝结构。胶接制件表面光滑,疲劳特性好,但对于胶接面的准备、加温、加压控制都有严格要求。现代飞机制造中还广泛采用电子束焊、钛合金扩散连接、胶铆、胶接、螺接、胶接点焊等多种连接工艺。 
  飞机制造的机械化和自动化程度比较低,特别是飞机部件装配和总装工作,手工劳动是主要工作方式。加之飞机制造中要使用大量的成形模胎、模具、装配型架和供协调用的标准工艺装备(样板、标准样件等),使得生产准备工作十分繁重,飞机生产的周期比较长。应用计算机辅助设计和制造技术可以提高飞机生产的自动化程度,大量压缩生产准备工作量和缩短飞机生产的周期。 
我国飞机制造行业现状
  历经半个世纪的发展,我国飞机制造科研能力尽管与世界先进水平还存在一定的差距,特别是飞机制造的关键技术有待突破,设计人才有断层,风险较大,资金短缺等严重等制约了行业的进一步发展和品质的提高。但通过基础研究、应用研究和产品研发,已全面拉动飞机制造科技的发展。 
  因此,我国飞机制造及修理企业必须抓住新的发展形势,加大科技创新,开展技术前瞻研究,与国外企业建立优良的合作体系,完善配套措施,提高整体效益和竞争力,只有这样才能在新形势下立于不败之地。 
  我国十一五期间将适时启动大型飞机研制项目。一方面是国家对民机发展的支持,另一方面是国家对军机研发新型号的要求,我国航空工业面临重大的发展机遇,处于历史转折点。 
  2007年沪深两市共有5家飞机制造与维修类上市公司。主要从事的是轻型、小型飞机和教练机、直升机的制造。航空零部件企业更是主要以承接转包业务为主。自主发展大型、高附加值飞机以及诸如航空发动机等关键零部件的能力还极其薄弱,但随着中国航天航空业的发展,飞机制造业未来走势看好。
下一词条: 飞机有关的知识集锦
开放词条: 飞机制造(aircraft manufacturing)知识
开放分类 : 首页 > 行业知识百科 > 飞机制造
现在开始分享此知识!
关于行业知识百科
1. 亚洲行业网(www.hangye.asia),致力于建设成为亚洲较具影响力的行业门户网站。
2. 亚洲行业网行业知识百科栏目是关于50来个行业的一个知识集合,聚合了关于各行业的一些实用知识,包含大量丰富的各行业原始资料。