成功突破102项关键技术:C919“大块头有大智慧”

新华网 2017/5/5 21:07:00

新华社北京5月5日电 题:成功突破102项关键技术:C919“大块头有大智慧”

新华社记者胡喆、谢佼

C919国产大型客机是我国大飞机重大专项重点型号之一,是具有自主知识产权的中短程商用干线飞机。5日下午,伴随着飞机发动机的轰鸣和人们的欢呼,它终于不负期望“破茧化蝶”,在上海浦东一飞冲天并平安降落。

从机体结构件到机载系统设备,从机头试验到机尾复合材料应用……十年磨一剑的“大块头”C919不仅有38.9米的机身长度和35.8米的翼展,更有反推装置设计、主动控制技术等102项关键技术突破,彰显了我国航空工业的整体科技实力和“中国智慧”。

关键技术取得重大突破 我国民机创新体系基本建成

C919大型客机机翼颤振计算分析、全机精细化有限元模型分析、反推装置设计、主动控制技术……在C919研制过程中共建成全机对接装配、水平尾翼装配、中央翼装配、中机身装配和总装移动5条先进生产线,实现飞机的自动化装配、集成化测试、信息化集成和精益化管理,一系列关键技术取得重大突破。

记者从科技部了解到,在C919研制过程中,一个“以中国商飞公司为主体,市场为导向,产学研用相结合”的大型客机技术创新体系逐步形成,吸引和带动了36所高等院校参与大型客机项目研制,与10所高校签订战略合作协议,共同开展民机技术研究。至此,我国基本建成“以中国商飞公司为核心,联合航空工业,辐射全国,面向全球”的民机产业体系,引领带动国内22个省市、200多家企业共同推进大型客机研制。

同时,我国民用飞机科研平台基地建设初具规模。C919研制期间,我国还建成了民用飞机模拟飞行国家重点实验、国家商用飞机制造工程技术研究中心、民机先进结构与材料工艺实验室等一批国家、省市级重点实验室和工程中心;建成了C919铁鸟飞行试验台、综合航电试验室、全球快速响应中心、民用飞机数字仿真试验室等专业试验机构,基本形成飞机级、系统级、部件级等相关试验验证能力,为我国大型客机研制提供了强有力的支撑。

C919当下所取得的进步,对于中国航空产业而言是一剂强心针,对航空产业发展具有重要意义。中航成飞民机公司副总工程师唐建中认为,在过去,制造飞机所需的大部分材料、装备设备、工具都需要进口。随着国产飞机走向商用,将极大地刺激这些材料、装备设备、工具的国产化,带动相关产业的发展。

这家公司承担了C919九成以上的机体结构工作量

自C919项目启动以来,中国航空工业集团公司(航空工业)作为主供应商,与主制造商中国商用飞机有限公司大力协同,积极参与C919的研制生产工作。

在项目研制中,航空工业承担了2项重大试验试飞任务——C919静力试验和试飞试验、8大部分机体结构的制造任务,占整个机体结构工作量的90%以上;在机载系统方面,涉及26个机载系统的研制,合作研制了10个主要系统,参与研制7个系统,自主研制了9个系统设备;同时还承担了大部分机体结构试验和其他相关试验工作,航空工业下属30多家单位数万名人员参与了研制工作。

航空工业所属成飞民机、中航飞机西安飞机分公司、沈飞民机、洪都商飞、哈飞、昌飞、特种所等多家单位分别承担了C919飞机的机头、机身、机翼、翼身整流罩、吊挂等绝大部分机体结构件的研制工作。

据航空工业有关负责人介绍,在C919研制过程中,航空工业首次将第三代铝锂合金新材料应用于机身、机翼,在C919前机身、中后机身中,铝锂合金用量占62%以上,达到国际先进水平。同时还首次在国内商用飞机上采用自主研发的全复合材料设计制造的主承力结构部段,机体结构向整体化、轻量化发展,达到国际同类飞机先进水平。

从机头到机尾、从航空到航天:C919科技成色十足

机头是C919安装“大脑”的关键部位,不仅是整架飞机的“颜值担当”,还承担着安全引航的重责。在鸟撞实验中,1.8公斤活鸡做成“鸟弹”,通过炮管以180米/秒的速度,分别撞击C919的风挡玻璃,驾驶舱顶部,驾驶舱左、右侧壁板等,均高标准通过了测试。

据了解,从设计开始C919机头就直接在电脑上以三维模型进行设计,更加直观、准确。驾驶舱采用宽视窗设计,相比空客A320、波音737客机的6块风挡玻璃,C919机头采用四块大型风挡玻璃,面积近4平方米,为机组提供了非常宽广的视野,流线型的设计使得飞行阻力更小。

航空工业成飞民机方面表示,在制造标准上,C919“机头”已经达到甚至超过了波音、空客的相关标准,首飞可验证这凝聚中国人智慧的成果。根据首飞及后续试验,成飞民机将对飞机机头做进一步的改进。

后机身后段是全机复合材料应用占比最大的部段之一,平均比例达到60%,包含37个复合材料零件、335项金属件、379项配套材料和13000多个紧固件,任务量极其巨大。

中国航天科工集团公司三院306所航天海鹰特种材料有限公司作为航天企业的代表参与了C919项目,原本预计八个多月的生产时间在海鹰特材公司接手时只剩下了三个月左右。时间紧、任务重、技术难、人员少,这又是一个几乎不可能完成的任务。

在这关键一战中,海鹰特材团队成员展现了航天人特有的韧性与拼劲。他们放弃一切节假日,平均每天工作15到20个小时,有些岗位还需要大家轮流值班,保证机器24小时运转。正常生产的情况下3个月才能完成的37个复合材料零件,仅用1个月就全部完成。

C919大型客机总设计师吴光辉认为,海鹰特材可谓是入行最晚、成长最快,但按时保质履行了承诺,“这是一份完美的答卷”!

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