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运20“鲲鹏”的“大翅膀”是怎么造出来的呢?

核心提示: 6月28日,中国国防部发言人表示,运20的实战实训已全面展开。运20是我国自主研发的新一代大型运输机,由中国航空工业集团有限公司(以下简称“航空工业”)西安飞机工业集团有限责任公司(以下简称“西飞”)为主制造,并于2013年成功首飞,2016年列装部队。

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6月28日,中国国防部发言人表示,运20的实战实训已全面展开。运20是我国自主研发的新一代大型运输机,由中国航空工业集团有限公司(以下简称“航空工业”)西安飞机工业集团有限责任公司(以下简称“西飞”)为主制造,并于2013年成功首飞,2016年列装部队。运20绰号“鲲鹏”,是空军发展战略投送能力的关键,被誉为“大国之翼”。那么,“鲲鹏”的“大翅膀”是怎么造出来的呢?

近日,记者走进西飞机翼装配厂,在装配车间零距离观摩装配过程,现场采访运20机翼团队,了解党员如何发挥模范作用,带领团队实现机翼数字化装配、模块化交付的巨大变革。

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即将交付的运20运输机从机库移向跑道(2016年6月摄)

成立技术党支部,年轻团队迎难而上

大飞机研制中,机翼是难度系数最高的大型部件,也是决定大飞机能否飞得远、飞得高、飞得好的核心部件。运20机翼要求高精度、长寿命、抗疲劳,而且机翼作为整体油箱,需具备极高的密封性。在装配车间,工作人员称运20为“大运”“胖妞”飞机,因为它个头大,且机翼整壁板厚,协调性差,相应地必须具备极高的连接强度,对装配质量提出了更高的要求。

那么,机翼的装配会遇到哪些问题?拿搭积木作比,将很多大小不一的积木搭到一起,既要对接精准,又要稳固;既要搭得快,还要搭得好;部分积木要具备活动功能,类似机翼的活动翼面;积木里面还要装电缆、输油导管。如何将机翼装配好、对接准是大飞机机翼装配的难题。为此,西飞机翼装配厂以一线技术人员为核心,成立技术党支部,党员平均年龄只有32岁,出生于1988年的技术室主任苏文龙担任党支部书记。这样一支年轻团队承担起国产大飞机运20、C919多型飞机机翼数字化装配重任。他们发挥党员模范带头作用,相继攻克大飞机机翼制造多道难关。

技术党支部提出“一个党员一台设备”“一个党员带动两个群众”,大力开展技术创新。仅2017年,技术党支部就完成技术创新150余项,申请专利10余项,全部成果均成熟应用于产品装配中,有力提升了装配水平。

例如,外翼翼盒方面进行的十几项技术研究中,就包括弱刚性零部件的精准对接。机翼对接定位精度要求高,但大飞机机翼一些部件刚性弱,技术室副主任刘博锋形容:“虽然是铝合金的材料,实际上看着跟面条一样。”所以,大飞机机翼对接时移动1毫米都很困难。

为解决类似难题,技术党支部开展攻坚竞赛,组织技术论坛。技术室副主任郑炜负责C919项目,他向记者介绍,在每月的技术论坛上,他们充分利用民机平台,探索更先进的理念和技术,提升团队技术水平,攻坚克难。

党支部还作出“我是党员我担当,我是先锋我领航”的庄严承诺,聚焦提升数字化装配制造工艺水平,建立党建责任清单,认领攻坚技术责任,大力开展自主创新,先后突破大尺寸机翼结构数字化调姿、定位、制孔、连接、检测等一系列关键技术,颠覆传统飞机装配制造模式,实现由模拟量传递向数字量传递、手工半自动化装配向基于数控设备的自动化装配转变。

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发挥党支部战斗堡垒作用,提高生产质量和效率

走进机翼装配厂,一个接近完工的巨大机翼让记者目不转睛。虽然之前已经想象过很多次,可面前的庞然大物还是远远超过记者想象。机翼下方一人多高的空间里,不少工人正在有条不紊地忙碌,各类零部件分类摆放在高高低低的架子上,井然有序,便于随时取用。零件上大小、深浅不一的孔引起记者注意。

苏文龙介绍,一架飞机机翼需要制孔万余个,核心部件上每一个小孔都非常关键。大飞机制孔精度要求高,人工制孔不能保证质量,所以采用自动钻铆设备,提前编好程序,设置路径,操作时只需按动按钮,就可实现自动钻孔、自动铆接。自动钻铆不仅制孔率高、速度快、技术成熟,还能有效保证飞机寿命。

这只是数字化应用的一个例子。由刘博锋带领的“数字化攻坚团队”,以党员为核心,从自动钻铆开始,展开技术攻坚。数字化装备经过多年发展,从组件到部件,再到大部件对接,现已形成机翼的全链条数字化生产线。

数字化装备的优势是精准度高。对接、调整姿态等工序都需以数据为支撑,数据的产生则需要准确的测量。传统装配中,产品装夹好后,靠人工用钢板尺测量,数据准确率低。数字化设备测量精度大幅提高,误差小,更接近实际状态。

数字化设备采集测量数据,组件数据传递到部件,部件再传递到最后的总装,随着数据不断传递,在整个生产线上形成链条。例如,作为机翼动作面的活动翼面组装好之后,如果焦点存在问题,测量后数据偏了0.1毫米,该数据传递给下一道工序——将活动翼面悬挂到机翼上,可提前做出预案,调整悬挂数据,如此可改善飞机质量,提高飞机性能。在数据链条的传递中,可以实现对前端的追溯,对产品状态的监控。

通过数字化团队的努力,机翼装配效率得到切实提高,故障率和成本降低。在节省人力上,仅壁板制孔铆接一项,以前需要二三十人,用数字化装配技术后,两个人就能完成。工艺组组长崔群向记者介绍:“飞机左右两个机翼的姿态是否符合设计要求尤为关键,它直接影响着飞机的飞行性能甚至是飞行安全。调整飞机姿态时需要反复监控、调整的参数非常多,最终不断迭代,得到最佳机翼姿态。现在,我们针对机翼调姿系统进行工艺优化改进工作,加装了先进设备,机翼调姿效率得到显著提升。”

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责任编辑:实习编辑 臧航