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南京航空航天大学:140余科研项目成就国产大飞机自信
2019-01-06 06:38

  “以前人工组装要七八个人,现在用这个装配系统可以无人操作,而且缝隙从2毫米缩减到0.2毫米。”南京航空航天大学(以下简称“南航”)教授黄翔指着实验室里的飞机大部件自动对接装配系统告诉记者。

  九年磨一剑,5月5日,我国自行研制的新一代大型喷气式干线即将首飞,这其中凝聚了南航科研团队的智慧和心血。

  从ARJ21(我国首款喷气支线余项国产大飞机项目,遴选29名骨干教师直接参与中国商飞联合工程队。科研团队参与了大飞机项目的总体、气动、强度、材料、航电、飞控、动力、环控、防冰、四性、适航等内容的论证工作,并在飞机设计、空气动力、结构强度、材料制造、适航管理等领域进行关键技术攻关,学校还为大飞机研制单位——中国商用飞机有限责任公司输送了上千名毕业生。

  “数据与理论计算吻合、试验成功!”经过8个月的时间,2011年3月15日,C919某部段静力试验在南航机械结构力学及控制国家重点实验室成功完成。该部段的静力试验由聂宏教授团队负责,是C919大型客机七大部段中首个达到开试状态的静力试验项目。在该部段的静力试验中遇到的问题及处理方法,为后续的静力试验工作积累了经验,对于大型客机的研制成功具有重要意义。

  “此次试验的成功和南航科研团队多年来的科研积累密不可分,与实验室师生8个月的努力工作密不可分!”C919总设计师吴光辉表示。

  装配技术是飞机制造过程中最重要的技术之一,飞机制造过程中50%—70%的时间和成本都用在了飞机装配上。数字化、自动化、柔性化是当前国外飞机制造水平的一个重要标志。

  2009年,南航与中国商飞上海飞机制造厂联合建立了“民用飞机先进装配技术中心”,开展了多项民用飞机的装配技术研究。

  “因为疲劳寿命等原因,民用飞机对装配质量要求更高。”陈文亮教授介绍。对此,南航科研人员自主研发了集数字化测量、控制及检测于一体的飞机大部件自动对接装配系统,研究成果已在ARJ21中得到应用,成功实现了ARJ21 06架的对接装配。“之前的飞机部段对接较多使用人工对接,该项技术在ARJ21上的应用,为C919做了技术积累。”黄翔教授介绍道。此外,他们团队开发的数字化测量和检测技术,保证来自不同公司研制的C919七大部段能够一次性对接成功。

  关于安全性,民机研制领域有一句话:研制什么飞机听市场的,如何研制却要听适航的。在这方面,C919的设计严格按照CCAR25-R4标准,比空客A320当时取证时采用的标准又发展了20年,这也意味着C919适航取证的难度更大。

  孙有朝教授团队承担了二十余项与C919安全性适航相关的项目,涵盖了可靠性与维修性工程、安全性设计与验证、适航验证与审定、持续适航及管理等领域的科研工作,贯穿大飞机设计、制造、运营、维修的全寿命周期。

  团队开发了大型客机可靠性安全性基础数据库,搭建了大型客机虚拟维修性设计与验证系统、构建了飞机驾驶舱人机工效仿真验证平台,团队研究成果为C919大型客机可靠性安全性设计与适航验证工作提供了重要的技术支持。用孙有朝教授自己的话来说,适航技术“综合性强、专业面广,直接为飞机安全性设计与适航取证服务”。

  “适航,说到底就是为了确保公众安全,将来乘客可以放心乘坐C919,因为我们是它的‘安全卫士’。”孙有朝教授对大飞机充满信心。

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