莊期能

2017年5月5日，C919大型客機首飛成功，國人無不感到振奮。作為C919大型客機的機頭部件供應(yīng)商，中航成飛民用飛機有限責任公司（以下簡稱“成飛民機”）組織全體參研人員觀看了整個首飛過程，一起感受大飛機帶來的榮耀和自豪。

成飛民機是國內(nèi)外知名的飛機部件供應(yīng)商，擁有豐富的國內(nèi)外轉(zhuǎn)包經(jīng)驗，建立了一套符合波音、空客等國際一流企業(yè)認可的航空質(zhì)量體系。自2000年以來，共獲得成果204項，科研課題520項，專利授權(quán)98項。

不凡的“成都造”

目前，成飛民機的產(chǎn)品主要有空客A320登機門、駕駛艙地板、機輪艙、1#框，A350擾流片和下垂板；達索公務(wù)機3號油箱，達索F7X、F8X壁板；波音737登機門、方向舵，747-8平尾、副翼擾流片、方向舵以及G280灣流公務(wù)機的尾段和機頭、767客改貨門和門框、737客改貨門和門框等。

成飛民機與空客的合作始于1996年的空客A320系列飛機后登機門，成飛民機A320后登機門項目被空客公司譽為“海外明星生產(chǎn)線”?！俺啥荚臁闭紦?jù)空客A320機型該產(chǎn)品全球一半以上的市場份額。

同時，成飛民機還是波音787夢想客機方向舵的全球唯一供應(yīng)商。如今，不管是海航的成都直飛洛杉磯航線，還是美聯(lián)航的成都直飛舊金山航線，都是該機型執(zhí)飛。

尤其值得一提的是，成飛民機是國內(nèi)民用飛機機頭制造基地，ARJ21、AG600、MA700、C919等飛機的機頭都是“成都造”。C919機頭項目落戶成都后，成飛民機上下一心，攻克了一道道難關(guān)，從正式發(fā)圖到完成下線，僅用了一年零三個月。

造機頭的難度

眾所周知，機頭是飛機的重要部件，相對于其他部件而言，制造難度較大。其難點主要體現(xiàn)在三個方面：

第一，機頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件制造難度大。例如，機頭大尺寸雙曲面蒙皮曲率變化較大，成形回彈大，外形控制困難，特別是駕駛艙左右側(cè)雙曲率蒙皮，1m的區(qū)間內(nèi)Z軸方向的曲率半徑大約為1-1.2m。

為滿足寬式窗設(shè)計需求，窗框采用對角線尺寸超過2m的大型鍛件（尺寸約為2160×1420mm），零件精加工過程中內(nèi)應(yīng)力釋放大，外形精度要求±0.15mm，精加工程序需反復(fù)調(diào)試與改進。

第二，制造工藝協(xié)調(diào)性要求高。機頭不僅與前機身（外形要求±1.2mm）、雷達罩、前起落架（孔位要求Φ0.5mm）之間有很高的協(xié)調(diào)要求，而且機頭上安裝的艙門較多，互換性和替換性要求較高。此外，飛機控制系統(tǒng)主要在機頭進行安裝集成，要求結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)成品件完全協(xié)調(diào)。

第三，機頭的精度要求高。機頭作為飛機的一級氣動區(qū)，對飛機的外形尺寸控制以及波紋度控制要求非常高。同時，機頭上安裝的總溫探頭、總壓探頭、攻角傳感器等傳感器設(shè)備（數(shù)量約占整架飛機的60%）要求結(jié)構(gòu)零件上的協(xié)調(diào)孔孔位精度相對角度達到±1.0度。

為保證C919機頭的研制能按既定的時間節(jié)點完成，成飛民機采取了聯(lián)合設(shè)計和并行工程的方法。并行工程作為國際上研制新產(chǎn)品廣泛采用的一種全生命周期系統(tǒng)方法，可以使產(chǎn)品在設(shè)計階段就具備良好的可制造性、可裝配性、可維護性，最大限度地減少反復(fù)，縮短設(shè)計、生產(chǎn)準備和制造時間。

在兩年多的研制過程中，項目團隊攻克了多項關(guān)鍵技術(shù)，在工藝上也取得了重大突破。比如，C919機頭的下部側(cè)蒙皮原計劃采用2524-T3 ML材料（材料硬度高，成型難度大），成飛民機通過生產(chǎn)驗證，得出了零件貼模度難以達到設(shè)計要求的結(jié)論。經(jīng)過反復(fù)試驗，設(shè)計人員根據(jù)成飛民機的建議，將材料改為2024-O料，保證了制造工藝的要求。

成飛民機還參與了C919多個試驗件的制造和試驗工作。其中，最典型的要數(shù)鳥撞試驗。該試驗有多個項目，包括撞擊風擋玻璃、撞擊駕駛艙座艙蓋、撞擊駕駛艙左右兩側(cè)壁板等。試驗結(jié)果表明，C919的機頭強度符合要求，為確保安全飛行打下了基礎(chǔ)。

C919帶來的成長

通過與中國商飛的合作，成飛民機近年來在技術(shù)上取得了明顯進步。

首先是全數(shù)字化協(xié)調(diào)技術(shù)、數(shù)字化檢測技術(shù)的應(yīng)用。截至目前，C919裝配生產(chǎn)線上的數(shù)字化檢測技術(shù)覆蓋率已達80%，小組件裝配完成后，對外形、主要交點孔等進行架上、架下數(shù)字化檢測，避免了后續(xù)相關(guān)質(zhì)量問題的發(fā)生。機頭部段與前機身、雷達罩、前起落架等采用數(shù)字化協(xié)調(diào)技術(shù)，實現(xiàn)了各部段之間的完美對接。

其次是自動鉆鉚技術(shù)的運用。C919的設(shè)計經(jīng)濟壽命為9萬飛行小時/30個日歷年，這對飛機的疲勞強度、材料性能、氣動外形等提出了很高的要求。目前，機頭上部的5張蒙皮和下部3張超大尺寸壁板均采用了自動鉆鉚技術(shù)，不僅提高了生產(chǎn)效率，也提升了裝配質(zhì)量。

在自動鉆鉚技術(shù)之外，成飛民機還在研發(fā)雙機器人自動制孔、鉚接技術(shù)。目前，機器人制孔系統(tǒng)正在研制后期，其孔位精度達到±0.3mm，重復(fù)定位精度達到±0.2mm，能實現(xiàn)機器人對鉚，在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

此外，成飛民機還應(yīng)用數(shù)字化制造技術(shù)，實現(xiàn)了機頭制造過程的無紙化。成飛民機開發(fā)了PLM、ERP、MES系統(tǒng)，通過集成推廣應(yīng)用實現(xiàn)了制造過程的數(shù)字化管理，使生產(chǎn)線管理更加透明，數(shù)據(jù)反饋更具即時性，大大提高了生產(chǎn)效率。

2018年11月19日，中國商飛上飛院與成飛民機在成都簽署機頭設(shè)計中心合作協(xié)議，雙方共建中國商飛上飛院（成都）機頭設(shè)計中心。四川省、中國商飛公司和中國航空工業(yè)集團的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)見證了簽約儀式。中國商飛上飛院（成都）機頭設(shè)計中心的成立，將使成飛民機由機頭結(jié)構(gòu)制造商升級為機頭產(chǎn)品提供商，有力促進四川高端裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為加速推進國產(chǎn)大飛機事業(yè)發(fā)展、早日實現(xiàn)中國人的大飛機夢貢獻力量。