“安全衛士”把關140余科研項目 成就國產大飛機自信

2017年05月05日11:43  來源:科技日報
 
原標題:140余科研項目成就國產大飛機自信

“以前人工組裝要七八個人,現在用這個裝配系統可以無人操作,而且縫隙從2毫米縮減到0.2毫米。”南京航空航天大學(以下簡稱“南航”)教授黃翔指著實驗室裡的飛機大部件自動對接裝配系統告訴記者。

九年磨一劍,5月5日,我國自行研制的新一代大型噴氣式干線客機C919即將首飛,這其中凝聚了南航科研團隊的智慧和心血。

從ARJ21(我國首款噴氣支線客機)到C919,南航共承擔140余項國產大飛機項目,遴選29名骨干教師直接參與中國商飛聯合工程隊。科研團隊參與了大飛機項目的總體、氣動、強度、材料、航電、飛控、動力、環控、防冰、四性、適航等內容的論証工作,並在飛機設計、空氣動力、結構強度、材料制造、適航管理等領域進行關鍵技術攻關,學校還為大飛機研制單位——中國商用飛機有限責任公司輸送了上千名畢業生。

率先完成C919首個靜力試驗

“數據與理論計算吻合、試驗成功!”經過8個月的時間,2011年3月15日,C919某部段靜力試驗在南航機械結構力學及控制國家重點實驗室成功完成。該部段的靜力試驗由聶宏教授團隊負責,是C919大型客機七大部段中首個達到開試狀態的靜力試驗項目。在該部段的靜力試驗中遇到的問題及處理方法,為后續的靜力試驗工作積累了經驗,對於大型客機的研制成功具有重要意義。

“此次試驗的成功和南航科研團隊多年來的科研積累密不可分,與實驗室師生8個月的努力工作密不可分!”C919總設計師吳光輝表示。

數字化技術確保大飛機裝配嚴絲合縫

裝配技術是飛機制造過程中最重要的技術之一,飛機制造過程中50%—70%的時間和成本都用在了飛機裝配上。數字化、自動化、柔性化是當前國外飛機制造水平的一個重要標志。

2009年,南航與中國商飛上海飛機制造廠聯合建立了“民用飛機先進裝配技術中心”,開展了多項民用飛機的裝配技術研究。

“因為疲勞壽命等原因,民用飛機對裝配質量要求更高。”陳文亮教授介紹。對此,南航科研人員自主研發了集數字化測量、控制及檢測於一體的飛機大部件自動對接裝配系統,研究成果已在ARJ21中得到應用,成功實現了ARJ21 06架的對接裝配。“之前的飛機部段對接較多使用人工對接,該項技術在ARJ21上的應用,為C919做了技術積累。”黃翔教授介紹道。此外,他們團隊開發的數字化測量和檢測技術,保証來自不同公司研制的C919七大部段能夠一次性對接成功。

適航研究擔當大飛機“安全衛士”

關於安全性,民機研制領域有一句話:研制什麼飛機聽市場的,如何研制卻要聽適航的。在這方面,C919的設計嚴格按照CCAR25-R4標准,比空客A320當時取証時採用的標准又發展了20年,這也意味著C919適航取証的難度更大。

孫有朝教授團隊承擔了二十余項與C919安全性適航相關的項目,涵蓋了可靠性與維修性工程、安全性設計與驗証、適航驗証與審定、持續適航及管理等領域的科研工作,貫穿大飛機設計、制造、運營、維修的全壽命周期。

團隊開發了大型客機可靠性安全性基礎數據庫,搭建了大型客機虛擬維修性設計與驗証系統、構建了飛機駕駛艙人機工效仿真驗証平台,團隊研究成果為C919大型客機可靠性安全性設計與適航驗証工作提供了重要的技術支持。用孫有朝教授自己的話來說,適航技術“綜合性強、專業面廣,直接為飛機安全性設計與適航取証服務”。

“適航,說到底就是為了確保公眾安全,將來乘客可以放心乘坐C919,因為我們是它的‘安全衛士’。”孫有朝教授對大飛機充滿信心。(記者 張曄)

(責編:王雅婷(實習生)、姚欣雨)