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运20关键技术(大十字对接一次成功)

运20关键技术(大十字对接一次成功)几年来,围绕着数字化装配,他们突破了共性关键基础技术,构建起数字化装配仿真平台,开发了数字化装配专业单元,一步步实现了组件、部件数字化装配应用示范,前期至少用了三四年的时间做理论研究,做文件的准备。浙江大学的数字化装配技术被应用到大运的研制之中,通过跨学科、跨领域自主创新,研制了飞机数字化装配成套工艺装备及系统,逐步实现了组件、部件数字化装配应用,整个运-20的装配,从机头装配、前机身装配、后机身装配、三轮对接装配、翼身对接装配、机翼翼盒装配、机翼和中央翼的对接装配,以及移动生产线,实现了全线的数字化装配,架构了大型飞机装配技术自动化、数字装配化的技术体系,为大十字对接打下了坚实的技术基础,使今天这一切成为了现实。浙江大学在学校内部成立了大型飞机自动化装配的科研团队,发挥浙江大学多学科交叉、多专业交叉的优势。把设计、制造、测量、控制、计算机网络和计算机的有关系统工程的专业人员组织在一个大团

2021年,央视《大国工匠》节目首次公开报道了我国运-20飞机机身数字化装配的领军人胡洋的事迹,再一次见证了我国大运研制的非凡历程和航空人的智慧。“三载征程,数万航空将士牢记使命,攻坚克难,勇攀行业新高峰;五年期盼,各路科技精英争担重任,创新超越,誓保大运遨苍穹。”三年设计,五年首飞,八年交付——中国大型运输机运-20研制团队创造了世界同类飞机研制交付的新纪录。其中,数字化装配技术在运-20研制过程中,起了关键作用。

运20关键技术(大十字对接一次成功)(1)

三年设计,五年首飞,八年交付——中国大型运输机运-20研制团队创造了世界同类飞机研制交付的新纪录

2011年5月10日,大型运输机001架机开铆。开铆,标志着大运制造全线打响了第一枪。

为了确保运-20的建造速度,设计、建造人员采用了先进的数字化装配技术。数字化装配技术融合了整个设计、制造的数字化过程,它以产品数据集为中心,以数字量传递为基础,利用数字化装配工艺规划、数控设备的自动钻铆、数字化测量设备的测量定位等技术,使产品在装配过程中真正得到有效控制,从而建立起一套有效的产品发放过程控制机制以及相关的工作规范和制度,以保证生产效率和产品质量。

飞机大了以后,跟小飞机的做法是不一样的,所以在整个零件制造,飞机的装配,尤其是大部件对接的过程中间,遇到的问题非常多。像垂尾跟后机身的对接,大飞机采用了复合材料结构的垂尾,飞机大了以后它的变形往往就超过了想象,变形以及装配的控制要求上,精度也非常高,一般说对孔的精度要求是0.05毫米,什么概念呢?就是头发丝的1/10左右,这样的精度才能把它对上,最后还是通过采用数字化的方法、自动化的工具来保证实现。同时大飞机不仅是尺寸大的问题,它所带来的各种各样的问题,比如装配协调互换,这就要求我们的制造工艺方法必须要进行重大的创新和改进,否则高精度装配的要求靠人工是无法实现的。

大十字对接,是大飞机研制中数字化装配的核心环节,也是最困难的环节,需要完成从传统修配式装配到自动化装配生产方式的跨越性转变。五年前,在大飞机项目正在争取国家立项时,西飞的领导层就达成了共识,一定要走数字化、信息化的道路,在大飞机研制中实现以信息化平台为基础的数字化装配。没有启动资金,西飞决定自己垫资,与浙江大学联合进行数字化装配和对接系统的研究。

运20关键技术(大十字对接一次成功)(2)

为了确保运-20的建造速度,设计、建造人员采用了先进的数字化装配技术

浙江大学在学校内部成立了大型飞机自动化装配的科研团队,发挥浙江大学多学科交叉、多专业交叉的优势。把设计、制造、测量、控制、计算机网络和计算机的有关系统工程的专业人员组织在一个大团队内,攻克了很多过去人工装配、传统的装配协调方法不能够适应大型飞机研制的一些关键技术难点,包括测量技术、定位技术,还有一些其他的装配现场的加工技术等,用自身的技术积累,构建了飞机数字化装配的实验室,架构了基本的试验装置。

几年来,围绕着数字化装配,他们突破了共性关键基础技术,构建起数字化装配仿真平台,开发了数字化装配专业单元,一步步实现了组件、部件数字化装配应用示范,前期至少用了三四年的时间做理论研究,做文件的准备。浙江大学的数字化装配技术被应用到大运的研制之中,通过跨学科、跨领域自主创新,研制了飞机数字化装配成套工艺装备及系统,逐步实现了组件、部件数字化装配应用,整个运-20的装配,从机头装配、前机身装配、后机身装配、三轮对接装配、翼身对接装配、机翼翼盒装配、机翼和中央翼的对接装配,以及移动生产线,实现了全线的数字化装配,架构了大型飞机装配技术自动化、数字装配化的技术体系,为大十字对接打下了坚实的技术基础,使今天这一切成为了现实。

2011年12月6日,至关重要的大十字对接正式开始。大十字对接,一次成功,耗时仅仅40分钟,在场的一位老师傅感叹道:“真没想到,相比以往运7这样的中小型飞机,机翼机身的对接最快也要一天的时间。”这是一次脱胎换骨的质变,标志着中国航空制造业实现了由修配式装配到自动化、数字化柔性装配的飞跃,一举跃入世界先进水平。

运20关键技术(大十字对接一次成功)(3)

运-20大十字对接,一次成功,耗时仅仅40分钟

大运全线对加工、装配、工艺、检测等飞机制造的各个流程进行全面数字化制造技术的改造,组建了一整套与数字化设计有机衔接的数字化制造技术体系,全过程采用统一的数模控制,极大提高了飞机零部件制造的精度和质量,机翼、机身及全机结构数字化装配集成技术在国内飞机制造史上实现了零的突破。

大运制造过程中,乌克兰和俄罗斯的专家曾应邀来到现场评估我们的制造水平,他们机翼专业的总设计师拿了个手电筒,钻到机翼里面,一点点地抠,想知道我们飞机的制造水平,因为飞机主要的难点都在机翼翼盒里面。20多分钟,他出来后就说了一句话:“你这是个精品!”尤其是看到大飞机装配的时候,也只说了一句话:“我们造不了,我们达不到。”因为我们采用数字化的手段方法在他们国家没有实现,他们还是传统的装配方式。

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