王振成

摘 要：近年來，軍用和民用運(yùn)輸機(jī)的聯(lián)系越來越緊密，隨著民用運(yùn)輸機(jī)技術(shù)的快速提升，其先進(jìn)的制造技術(shù)已經(jīng)成功地運(yùn)用到了軍用運(yùn)輸機(jī)的制造領(lǐng)域。先進(jìn)的復(fù)合材料以及輕質(zhì)的合金結(jié)構(gòu)正在為軍用運(yùn)輸機(jī)的制造技術(shù)提升發(fā)揮著巨大的作用。文章重點(diǎn)探索軍用運(yùn)輸機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：軍用運(yùn)輸機(jī)；制造技術(shù)；發(fā)展方向

軍用運(yùn)輸機(jī)在軍事作戰(zhàn)中的重要性是不言而喻的，其屬于一種特殊的戰(zhàn)略性武器配備，引起，對(duì)于軍用運(yùn)輸機(jī)的核心技術(shù)各個(gè)國(guó)家都是嚴(yán)格保密的。最初軍用運(yùn)輸機(jī)的核心制造技術(shù)只是掌握在少數(shù)的幾個(gè)軍事強(qiáng)國(guó)手中。隨著越來越到的國(guó)家和運(yùn)輸機(jī)制造集團(tuán)的加入，使得該領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。與此同時(shí)，民用運(yùn)輸機(jī)制造技術(shù)的快速發(fā)展，并逐漸與軍用運(yùn)輸機(jī)制造技術(shù)相融合，其中A400M就是其中的典型代表。

1 整體結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

軍用運(yùn)輸機(jī)的結(jié)構(gòu)部件實(shí)現(xiàn)整體化，有利于降低飛機(jī)的整體重量，并且，降低生產(chǎn)成本，提高整體的生產(chǎn)效率。同時(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中，可以更加地靈活，易于檢測(cè)，降低結(jié)構(gòu)的腐蝕程度。目前，軍用運(yùn)輸機(jī)的整體結(jié)構(gòu)主要包括：整體框、梁以及整體壁板。其中最重要的制造技術(shù)主要有：整體壁板的噴丸成形技術(shù)以及攪拌摩擦焊接技術(shù)等。

2 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

該技術(shù)不僅在整體結(jié)構(gòu)制造中發(fā)揮出來巨大的作用，還在金屬替代型部件的制造當(dāng)中顯示了不可替代的優(yōu)勢(shì)。既有效地降低了機(jī)身的重量，還將軍用運(yùn)輸機(jī)的性能大幅度提升。目前，復(fù)合材料被廣泛的應(yīng)用到運(yùn)輸機(jī)的制造過程當(dāng)中。在A400M運(yùn)輸機(jī)當(dāng)中，復(fù)合材料占總體材料的比例已經(jīng)超過了35%。復(fù)合材料的主要制造技術(shù)包括：手工鋪層、壓膜成型等。

3 輕質(zhì)合金結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

總體來講，金屬結(jié)構(gòu)仍然在軍用運(yùn)輸機(jī)的機(jī)體部件中占有重要地位。并且，很多部件的構(gòu)成是不可能用其他材料替代的。因此，就要在金屬材料上下功夫。為了更好地降低金屬部件的重量，進(jìn)而提高軍用運(yùn)輸機(jī)的整體性能以及大幅度降低生產(chǎn)成本。一些合金結(jié)構(gòu)走入了人們的視線，例如：鈦合金和鋁結(jié)構(gòu)等。目前，鈦合金頭罩已經(jīng)在美國(guó)的C-17發(fā)動(dòng)機(jī)掛架上的薄壁中成功運(yùn)用。這一應(yīng)用不僅有效地簡(jiǎn)化的相應(yīng)的制造工藝，并且，使得所有零配件的重量更輕，生產(chǎn)費(fèi)用更低。

A400M軍用運(yùn)輸機(jī)中的很多結(jié)構(gòu)都采用了先進(jìn)的鋁合金結(jié)構(gòu)，例如：機(jī)身的“上殼體”就是利用鋁合金鍛造而成的，其中，一平米的面積重量還不到19kg。另外，在軍用運(yùn)輸機(jī)的機(jī)翼和尾翼的增升裝置中，都選用了鋁合金蜂窩膠結(jié)構(gòu)。

4 自動(dòng)化裝配技術(shù)

該技術(shù)主要從三個(gè)方面得以體現(xiàn)：軍用運(yùn)輸機(jī)的翼梁自動(dòng)裝配、整體壁板的自動(dòng)鉆鉚和機(jī)翼對(duì)接真空起重控制。第一個(gè)方面的廣泛應(yīng)用，有效地免除了工人在拆卸、清洗等工作。龍門吊和手工制造過程的免除，不僅能夠降低對(duì)部件的意外損傷概率，還可以充分利用機(jī)器在多個(gè)工作站高效使用。在緊固過程當(dāng)中，裝配型架可以有效地對(duì)部件起到加緊穩(wěn)固作用，進(jìn)而不需要再對(duì)蒙皮和翼梁的精度進(jìn)行確定，從而縮減了生產(chǎn)時(shí)間，生產(chǎn)效率顯著提升。目前，軍用運(yùn)輸機(jī)的翼梁系統(tǒng)已經(jīng)突破到E5000，并且，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于C-17當(dāng)中。

在A400M軍用運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)過程中，采用了一種專門設(shè)計(jì)的真空起重系統(tǒng)。機(jī)翼可以被該起重系統(tǒng)懸吊在機(jī)身的上方，從而更加精準(zhǔn)的緩緩安置到既定的位置，然后，對(duì)其進(jìn)行固定連接就可以了。

5 精益制造技術(shù)

目前，波音公司為了更好的發(fā)揮C-17軍用運(yùn)輸機(jī)的作用。對(duì)其采取精益制造理念。主要的方法包括：增強(qiáng)工作人員的生產(chǎn)制造能力，對(duì)生產(chǎn)車間進(jìn)一步改造，多職能團(tuán)隊(duì)集成工作，工作流程進(jìn)一步細(xì)化等。精益制造主要作用在：軍用運(yùn)輸機(jī)的貨倉(cāng)坡道以及艙門、機(jī)頭等。其中，在對(duì)機(jī)頭進(jìn)行精益制造過程中，生產(chǎn)效果明顯提升，并且，生產(chǎn)周期降為原周期的40%。制造時(shí)間更是降為原來的15%左右。同時(shí)，之前遇到的很多安全問題出現(xiàn)的概率也大幅度降低。

6 數(shù)字化技術(shù)

波音在 C-17的機(jī)身制造中采用了數(shù)字化技術(shù)，選用達(dá)索公司的 Deneb/IGRIP 數(shù)字制造解決方案，并將其用于“Brotje”鉚接機(jī)，用來仿真該鉚接機(jī)的所有運(yùn)動(dòng)和功能，包括加工工具的自動(dòng)更換。它也被用來檢查潛在的碰撞干涉。波音公司通過采用這種方法來縮短C-17 飛機(jī)的生產(chǎn)時(shí)間，并減少生產(chǎn)中的錯(cuò)誤?？罩锌蛙嚬緞t將 DELMIA V5機(jī)器人數(shù)字化制造解決方案用于A400M 制造。該解決方案是由達(dá)索系統(tǒng)公司和 IBM 公司聯(lián)合開發(fā)，主要用于制造過程模擬、驗(yàn)證和規(guī)劃?rùn)C(jī)器人裝配生產(chǎn)線。這一戰(zhàn)略選擇將使空中客車新機(jī)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)間減少、成本降低并加速新產(chǎn)品的問世。A400M 飛機(jī)是第一架完全采用 CATIA V5 設(shè)計(jì)并采用 DELMIAV5 進(jìn)行模擬制造的飛機(jī)。該模擬工具拓展了數(shù)字化制造領(lǐng)域，能夠提供A400M 項(xiàng)目檢查裝配以及維修過程中各種飛機(jī)零件的可達(dá)性。

7 結(jié)束語

近年來，隨著各種運(yùn)輸機(jī)制造材料生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升，以及民用運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的大幅度提升。軍用和民用運(yùn)輸機(jī)在很多方面都出現(xiàn)了相融性。A400M軍用運(yùn)輸機(jī)就是軍用和民用運(yùn)輸機(jī)技術(shù)融合的典型代表。未來的軍用運(yùn)輸機(jī)的發(fā)展主要集中在材料的創(chuàng)新以及安裝、生產(chǎn)技術(shù)的改革上。這些方面的技術(shù)創(chuàng)新能夠有效地提升軍用運(yùn)輸機(jī)的生產(chǎn)效率，減低生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)時(shí)間。同時(shí)，還可以大幅度地提升軍用運(yùn)輸機(jī)的性能，增強(qiáng)軍用運(yùn)輸機(jī)在實(shí)戰(zhàn)中的作用。

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