今日,C919大型客机在上海首飞,这架“国之重器”背后有什么样的技术亮点?

完全自主知识产权

生产出拥有自主知识产权、中国人自己研制的大飞机,必须靠中国人自己的力量实现自主创新,这是从多年中国民用航空制造业发展历程中得出的深刻教训。

  在C919大型客机研制中,针对先进的气动布局、结构材料和机载系统,科研人员共规划了102项关键技术攻关,包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律设计、主动控制技术等。

  以C919前机身大部段为例,该部段包括了前段客舱、前货舱和再循环风扇舱,包含1600多项零件,涉及近2000项工装。这一部段采用了第三代铝合金——铝锂合金材料,这在国内民机应用上尚属首次。铝锂合金材料被认为是目前航空航天首选的最理想材料。中国商飞公司联合供应商中航工业洪都航空通过近3年2500件试验件的试验,完成了稳定工艺条件下20批次的材料性能数据测试;围绕材料疲劳额定值(DFR)数据体系建立,开展了不同加工制造状态的典型结构细节DFR疲劳试验,共3000余件试验件;针对铝锂合金结构的化铣、机加、制孔、热压下陷、镜像铣、热表处理等加工工艺,进行了充分工艺验证。通过攻关逐步建立了型号材料规范体系和设计用性能数据体系。

  在C919大型客机项目的带动下,“以中国商飞公司为主体,以市场为导向,产学研相结合”的民机技术创新体系已经形成。中国商飞公司围绕民机产品实现过程和全生命周期服务的技术需求,按照核心能力和型号技术双线构建技术责任体系,策划推进以标准规范为主要载体的技术体系建设,通过科研创新课题研究、型号技术攻关等途径,不断形成新的民机技术成果,补充完善民机技术体系。

一架飞机的“健康”关系重大,C919作为新技术的集大成者,在健康管理方面自然不能掉以轻心。中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心民机健康管理研究部副部长高丽敏介绍说:“C919上配备了一套‘故障预测与健康管理系统’(简称PHM系统),这套系统是具有自主知识产权的。这套PHM系统跟我们平时佩戴的智能手环其实是一个道理。现在的智能手环能够让我们实时查看我们的心跳、血压等身体指标。这套PHM系统就能让我们实时监测到飞机各个系统、结构的运行情况。如果飞机在飞行过程中出现了故障,故障的位置和具体情况就能实时传导到地面。当飞机安全着陆,地面的维修准备工作就能提前完成。这样就能明显缩短维修时间,增加航空公司的利润。

通过实时监测和大数据应用,PHM系统可提前预测飞机故障信息并采取相应措施,减少飞机延误和维修停场时间。高丽敏认为最重要的是,通过实时传输信息,还可以预防客机失联悲剧重现。

  带动“中国制造”转型

  上百万个精细零部件,几乎覆盖所有工业门类的高端制造——国产大飞机翱翔蓝天,无疑将带动中国制造业向“微笑曲线”两段迈进。

  从上游看,大型客机的研制能带动新材料、现代制造、先进动力、电子信息、自动控制、计算机等领域关键技术的群体突破,可拉动众多高技术产业发展,技术扩散率高达60%。其产业的技术升级必然要求包括流体力学、固体力学计算数学、热物理、化学、信息科学、环境科学等诸多基础学科的大幅度进步。从下游看,大型民用飞机的商业运营,对民航运输、航空维修、航空金融、旅游、物流等产业有着极大的影响。

  对我国来说,大型飞机技术的突破,不仅会带动一批新产业的发展,而且通过在国内不断拓展产业链并引入适航认证,将倒逼我国工业标准的升级,从而带动我国工业制造能力和水平的全面提升。有专家表示,进入2l世纪,唯有像大飞机这样的高端大型装备制造业取得突破,才能支撑中国作为一个工业强国的基础。同时,也为中国由“制造大国”向“制造强国”的转型作出贡献。

来源:光明日报


2017年05月05日

中国完全自主知识产权,“C919”首飞成功!

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