我国航空制造业与国外先进国家的差距

--访天津航空机电有限公司经营管理处段志刚处长

作者:本网编辑 文章来源:《MM现代制造》 发布时间:2010-07-02
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今后我们要在航空基础材料研究以及先进制造技术上下大工夫,这样才能使中国有可能实现成为世界航空强国的宣言。

近些年来,我国航空工业取得了长足的进步,在军机方面,飞豹、枭龙及猛龙等机型相继研制成功并投入批量生产;在民机方面,ARJ21、新舟600等支线飞机也相继定型。我国的飞机制造能力有了很大的提高,但是我们与世界航空工业的先进水平还有不小的差距,不仅在飞机设计理念方面,更多的是在基础材料研究和制造工艺等航空制造技术方面。

航空制造是制造业中高新技术最集中的领域,属于先进制造技术。计算机技术的不断发展,精益生产等许多新理念的诞生,使得飞机先进制造技术处于不断变革之中,传统技术不断精化,新材料、新结构加工、成形技术不断创新,集成的整体结构和数字化制造技术构筑了新一代飞机先进制造技术的主体框架。而我们航空制造业目前恰恰在航空基础材料以及制造工艺技术上与欧美先进国家存在较大的差距。

 

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1.在航空材料方面

航空制造有自己的特点,强调产品的高性能、高质量,尤其是飞机的减重工作是一个重点,飞机产品都是以克来计算的,因此航空材料是航空产品的物质基础,也是使航空产品达到人们所期望的技术性能、使用寿命与可靠性的技术基础。

我国用以制造航空产品的材料经历了引进、仿制、改进、改型和自行研制的发展历程。我国已定型生产的航空材料及其相应的标准与规范,基本上能满足第二代航空产品批生产的需求。针对第三代航空产品所需关键材料,如热强钛合金、高强铝合金、超高强度结构钢不锈钢、树脂基复合材料、单晶与粉末高温合金等,从技术上看,也已具备试用条件。但我国航空材料的现状与新一代航空产品对材料的需求之间尚存在较大的差距,尤其是对第三代和第四代航空产品所需的一些关键材料,如快速凝固材料、高强轻质结构材料、热强钛合金、超高强度钢、金属间化合物及以其为基的复合材料、树脂基复合材料等的研究,我国还比较滞后,与国外先进新材料研制水平的差距约为15~20年。另外,对于航空基础材料的研究,我们的基础还比较薄弱,今后我们在国家大力扶植,提倡自主研发、创新的同时,更应该加强对国外先进航空材料的引进、借鉴、研究工作,我们只有站在巨人的肩膀上才能看得更远,才能迎头赶上。

2、在航空制造技术方面

在航空制造工业中,需要加工各种结构复杂的零件,如飞机蒙皮、整体机匣、叶片、叶盘以及各种形状的机载部件等,这些飞机零部件材料大多为钛合金和高强度耐热合金等,形状复杂异形,加工比较困难,并且加工要求精度高、稳定可靠且具有高柔性。近年来民航客机上还出现了一种利用超大型整体机翼结构零件代替机翼组件甚至部件的结构,这就给零件加工提出了更大的挑战。要想满足航空零件加工的上述要求,必须应用数控加工技术才能解决。

高速加工被认为是21世纪机加工艺中最重要的手段。飞机大型复杂整体结构件采用高速数控加工技术是近几年飞机机加技术发展的一种趋势,因为目前以钛基和镍基合金零件为代表的难切削材料的零件在航空制造业已得到广泛的应用,只有用数控机床采用高速切削加工,才能使零件变形小,提高功效,保证要求。

在20世纪90年代中后期,许多飞机制造商添置了先进的多坐标高速数控铣和加工中心用于铝、钛、钢等材料的各种整体结构件加工。高速切削加工技术对机床、刀具、控制系统、编程等都提出了更高的要求。发达国家对高速加工的配套技术研究和应用作为一个系统工程看待。而我国航空制造业却过于重视高速加工设备,而对高速切削加工技术的重视度却不够,以我国航空工业的四大主机厂为例,近几年从国外进口了几百台高速加工机床,但由于刀具技术、高速加工技术不配套,使大多数设备实际使用的主轴转速仅在10000r/min左右,未能充分发挥设备的先进性能。

“重设计,轻工艺;重研发,轻制造” 历来是我们航空制造业的一种通病,我认为这也是我们航空制造业近些年未取得突破性进展的一个原因,今后我们如果不在航空基础材料研究以及先进制造技术上下大工夫,那么成为世界航空强国的梦想就无法实现。

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