专家解析制造大飞机技术难点 需突破10项技术

　　飞机制造业是国家安全和经济独立的重要保证，大型飞机是喷气时代航空科技高度集成的制高点，是国家保持军事威慑能力和国际影响力的关键战略技术。北京日报特约北京航空航天大学教授范玉清讲述——

　　生产大飞机的过程涉及多个学科，包括空气动力学、材料学、航空电子学等；大飞机产业则涉及化工、电子、冶金等部门，被称为“现代工业之花”。

飞机整体结构制造技术有:高效数控加工、大型壁板的形成技术和大型壁板精确加工技术。集成的整体结构、复材构件和数字化技术，构筑了新一代飞机先进制造技术的主体框架。

　　未来20年中国需2000多架大飞机

　　目前10亿条牛仔裤才换一架A380

　　如今，每天有数十万人要登上7万个航班的客机，预计到2020年会增加一倍，即未来20年全球将需要新增25000架飞机，价值为2万亿美元；中国将需要2000多架飞机，价 值超过1800亿美元。

　　目前中国的大型军、民用飞机，全部依赖国外进口。欧洲空中客车公司最新最大的A380客机为3亿美元，而中国生产的牛仔裤在欧洲超市仅卖3欧元一条；约需10亿条牛仔裤，才能换一架A380飞机。以法国、德国、英国和西班牙四国组成的欧洲空中客车公司，能够制造A300、A320、A330、A340等大型系列飞机，占领世界大型飞机市场半壁江山，另一半则被美国波音公司占领。

　　研制中的波音787技术最先进

　　美欧严格封锁大飞机核心技术

　　进入20世纪90年代以来，世界航空工业正在全球范围内形成设计、生产与市场的全球化，降低飞机的成本及提高飞机质量(舒适性、可靠性、经济性和环保性)成为现代飞机研制的重要指标，特别体现在欧洲空中客车公司的A380飞机和美国波音公司的B787飞机(见右图)。最多能运载850多名乘客的豪华A380飞机，是名副其实的空中巨无霸；而机体表面几乎全是复合材料构件组成的B787飞机，是技术上最先进的客机。

　　目前只有美国、欧盟和俄罗斯全面掌握了大型飞机研制技术，它们都将其列为战略上优先支持发展的领域。美国和欧盟对大型飞机的核心技术始终严格控制和封锁，甚至不惜通过政府强制手段防止扩散。空中客车公司曾以到天津建A320飞机总装厂为条件，换取中国的巨额客机订单，欧洲媒体便纷纷干涉，怕泄露技术机密。复合材料技术是大飞机的关键飞机装配技术是中国薄弱环节。

　　复合材料构件成形技术是制造大飞机的关键。复合材料是一种由高强(高强新闻)度、高刚度增强材料铺设在基体中构成的新型材料，具有高比强度、高比模量、良好的抗疲劳性、隐身性好、抗腐蚀性等一系列优点。在飞机上采用复合材料意味着可以明显减轻飞机的结构重量，提高飞机的性能。欧洲空中客车公司的超大型客机A380，碳纤维复合材料的用量占结构总重的15%。复合材料在美国B787飞机上的用量达50%，机身和机翼部位都采用碳层合板代替铝合金，机体蒙皮结构几乎全是复合材料。

　　飞机装配是整个飞机制造过程的龙头，飞机装配技术是中国飞机制造过程中最薄弱的环节，这项复杂的系统工程，涉及飞机设计、工艺计划、零件生产、部件装配和全机对接总装的全部过程，有4个关键技术:简易型架装配技术、自动化铆接技术、先进定位装配技术和装配过程的数字化仿真技术。

　　　 数字化技术缩短总装周期

　　大飞机是数据的物质表现

　　数字化网络协同研制环境，是大飞机制造的发展平台，应用数字化技术，可以使飞机研制总装的周期大大缩短。数字化飞机制造过程的实质是一个产品数字建模、数据传递、拓延和加工处理的过程，最终形成的飞机产品尤其是大飞机，可以看作是数据的物质表现。美国波音公司首先实现以无纸作业的数字化样机为手段，开发了新一代先进的波音777客机，使其提前一年投入市场。洛克希德·马丁公司在新一代联合战斗机JSF研制中，广泛应用数字化技术，使飞机总装一次完成，制造成本降低50%，研制周期从原来的42个月缩短至24个月。