飞机为主,多种经营,努力实现军转民的战略转变——西安飞机工业(集团)有限责任公司总经理助理张军在东盟地区论坛军转民合作研讨会上的发言

西安飞机工业(集团)有限责任公司是我国大中型民用飞机的研制生产基地。40多年来,先后研制生产了运七、运八及其改进改型20多种型号的飞机。多年来,在我国改革、开放、搞活方针的指引下,我们始终坚持“飞机为主,多种经营”。

一种面向孔定位的飞机壁板类零件修配多约束配准算法

飞机壁板类零件在装配阶段需要进行精加工以满足装配精度要求,为了保证得到精确的加工路径和加工余量,需要将具有相互装配关系的零件进行虚拟配准。本文提出一种面向定位孔定位的飞机壁板类零件修整装配的多约束配准算法。首先根据零件实际装配情况,提出3项约束准则,包括定位孔位置约束、配合面距离最小约束和配合面距离均匀约束,并转换成相应的目标函数;然后将目标函数中待求参数进行微分变换并通过交替迭代梯度下降算法求得待求参数可行解。模拟实验验证和实际加工应用表明,本文方法针对零件配合面不同姿态的点云都能精确配准,并基于配准结果,可得到精确加工轨迹和余量,提升零件装配质量。

基于虚拟中心数据源的飞机装配数据集成

为了解决飞机装配数据中存在的多源异构问题,促进数据共享和充分利用,提出基于虚拟中心数据源的飞机装配数据集成方法.通过在所有局部数据源之上构建一个虚拟中心数据源,解决飞机装配数据的多源异构问题并改善数据的可访问性.将飞机装配数据分为装配对象数据、装配系统数据和装配任务数据3类.提出5层支全局系统数据模型,建立全局统一的索引规则,持数据请求者无歧义地表达数据需求,避免出现语义异构问题.对提出的数据集成方法进行软件实现,构建了装配数据集成中间件,并利用该中间件实现外翼翼盒装配的数据集成.进行中间件的应用验证与测试,结果表明数据集成中间件能够以毫秒级额外数据访问时间为代价,实现多源异构飞机装配数据的集成,改善多源异构数据的可访问性,具有较高的并发性能.

基于有限元计算代理的飞机液压系统管路密封性能评估

针对飞机液压系统管路泄漏控制问题,建立液压系统管路连接件有限元模型,研究摩擦因数、拧紧力矩及轴向装配偏差3个因素对管道密封性能的影响规律。对3个因素的取值空间进行拉丁超立方采样,通过有限元仿真计算得到大量的仿真样本;利用支持向量机回归模型对仿真数据进行拟合,得到有限元计算代理模型。利用该代理模型代替复杂的有限元计算对3个因素对管道密封性能的影响进行评估,证明该代理模型评估结果与有限元仿真结果具有很好的一致性。计算结果表明:在拧紧力矩一定的情况下,密封面上的摩擦因数增大则密封性降低;在摩擦因数一定的情况下,拧紧力矩增大,密封性则增加;在摩擦因数和拧紧力矩一定的情况下,轴向偏差对密封性能有一定影响,轴向偏差从负到正增加,密封性能变得更好。研究结果对于制定合理的装配标准、有效地控制管路系统的故障、提高管路系统的可靠性具有重要意义。

工业机器人在飞机数字化装配中的应用及分析

随着航空航天技术不断发展,数字化装配技术日渐成熟,越来越多的工作不再需要人工操作,传统人工作业方式已无法满足飞机产业发展需求。对工业机器人技术在飞机数字化装配中的应用进行分析,介绍了工业机器人在飞机数字化装配中的意义,并阐述了工业机器人在飞机数字化装配中的应用方向,同时对工业机器人在飞机数字化装配中的应用前景进行了展望。

飞机装配自动钻铆技术研究现状与展望

飞机装配中壁板铆接质量直接影响结构强度和疲劳寿命,而自动钻铆技术与装备是保障飞机壁板装配质量和连接可靠性的最主要技术途径。从自动化钻铆系统的组成出发,介绍自动化钻铆技术的最新进展,对比分析国内外代表性自动钻铆设备的现状,详细论述自动化钻铆的关键技术,为国内自动钻铆技术的发展提供参考,最后总结了自动化钻铆技术的发展趋势。

液晶拼接屏应用于飞机布线的散热方法研究

传统的液晶拼接屏摆放方式为直立式,电源板和液晶屏之间热量传递极少。然而针对液晶拼接屏作为图像显示辅助单元应用于飞机布线工程中时,采取平放方式,屏幕上方2mm位置处布置防护用钢化玻璃,因此就会使屏幕与外界难以进行正常的热量交换,造成屏幕热量积聚,影响引导布线工作的正常进行。为了解决拼接屏在该工况下的散热问题,利用Icepak对电源背板系统进行热仿真分析,获得温度和气流分布情况,并针对高温区制定风冷散热方案,实现了电源板传递到液晶屏内部时温度降低10°C左右,钢化玻璃上表面温度降到35°C以下,保障了布线工作的正常进行。

激光冲击和深冷处理对7050铝合金残余应力和力学性能的影响

研究了不同激光冲击处理后进行深冷处理以及补充低温回火处理对7050铝合金残余应力和力学性能的影响及其规律。结果表明,激光冲击能够显著提高7050铝合金的表面压应力至-260 MPa,而增加深冷-低温回火处理后表面压应力减小约23%。但合理调整激光冲击工艺参数,能够有效弥补深冷-补充低温回火处理对表面压应力的降低,其中,当激光冲击次数为3次时,增加深冷-补充低温回火后表面压应力可达-230 MPa。此外,与单一激光冲击处理相比,激光冲击-深冷-补充低温回火处理后铝合金基体、表面之间的硬度得到均匀化。深冷处理能够促使激光冲击后铝合金试样表面变形加剧,同时晶粒得到进一步细化并且亚晶界增多,使7050铝合金的强度提高。

基于孔特征约束的飞机部件位姿优化方法

为了实现飞机大部件的最佳位姿装配、保证装配精度,提出一种基于制造准确度与对接深孔协调准确度的大部件位姿优化算法。以制造特征点的三维相对偏差和协调深孔的位置相对偏差的加权组合为变量,建立部件装配误差评价目标函数;以最小的装配误差为优化目标,将装配过程中对应对接深孔之间轴线的相对偏差为约束条件,建立飞机大部件数字化装配姿态评价的最优化数学模型。对于模型的求解,以奇异值分解算法计算结果作为初值,采用Lagrange法结合粒子群算法进行求解,得到部件的最优位姿,使部件在满足制造准确度的同时对接深孔孔轴方向的偏差最小,满足装配的要求。通过在飞机数字化装配中的运用并与奇异值分解算法进行比较,验证了该算法的有效性。

某型飞机水上迫降数值化模型

近海/跨海使用的飞机必须考核水上迫降性能,而目前飞机抗坠毁标准、设计方法和分析方法通常只考虑硬着陆情况,很少考虑水面迫降情况,这是由于水上迫降涉及多场耦合,问题十分复杂.为了简化问题,采用了解耦的方法,将仿真与试验相结合,利用MSC.PATRAN/DYTRAN软件平台,建立全机有限元模型,包括全尺寸机身、机翼和尾翼结构,并导入具体参数,对13种工况条件进行了动力学数值仿真计算.预测了飞机撞击水面过程中结构的瞬态应力分布,对飞机机身下部蒙皮进行了强度分析,表明飞机在着水过程中蒙皮不会发生损坏.

基于实例的飞机装配协调方案设计技术研究

飞机装配协调方案设计的好坏将直接影响到飞机的装配质量和装配效率,同时我国飞机研制多为改型设计,设计知识和经验有利于改型机,而基于实例的推理是实现飞机装配协调方案快速设计的有效方法。因此,文中提出了一种基于实例的装配协调工艺方案设计方法,以及装配协调实例的检索算法,研究了飞机装配协调实例的相似度计算方法,通过实例的检索获得符合设计要求的最佳匹配实例。以某改进机型的机翼装配协调方案设计为例进行方法验证。

基于数字孪生的飞机总装生产线建模

为了实现飞机制造企业总装生产线车间物理空间与信息空间的实时交互与深度融合,通过分析飞机总装生产线组成单元与生产业务逻辑,提出基于数字孪生的飞机总装生产线车间建模框架.从“人、机、料、法、环、测”六维视角出发,阐述生产线关键要素建模与实现,并提出飞机总装生产线三维可视化及信息集成平台实现技术流程.在CATIA中建立车间三维数字模型,基于浏览器和WebGL技术建立虚拟空间,通过采集生产现场过程数据实现物理实体向虚拟空间的实时映射.以某型飞机总装生产线车间为例,实现总装现场与虚拟可视化的同步映射、WebServices服务、信息查询服务及装配工艺过程查询服务,有效提高作业效率并为工作人员决策提供科学参考.

飞机用钛合金结构件高效精密加工技术

钛合金具有密度小、力学性能优良、耐腐蚀等优点,被越来越多的应用在现代新型运输机及客机的机体结构及发动机上。但钛合金也同时存在难切削、加工效率低、加工过程中应力变形大、加工精度难以保证等缺点,传统的加工方法已无法满足飞机工业对钛合金结构件的需求。为此,对可适用于加工飞机用钛合金结构件的高效精密加工技术进行了概述,指出通过采用小切深、大进给的高速铣削技术,大切深、小进给的强力切削技术以及插铣粗加工技术可以提高钛合金结构件的加工效率;在制造钛合金悬臂梁结构件及加工结构件上的定位孔时,采用高效精密加工技术可以提高结构件型面及孔的精度,从而提高产品质量,缩短加工周期,降低飞机制造成本。

打通飞机数字化生产线的流程研究

制造业数字化是国防科技工业信息化的重要发展方向,是落实十六大报告中提出的"信息化带动工业化"的重要举措。

飞机装配现场数据采集平台设计

为了建立飞机装配生产现场不同类型设备实时数据的统一采集模式,通过对飞机装配自动化设备的归纳分类,提出对设备运行过程数据的归一化建模方法,基于COM组件技术实现各类设备数据的统一采集,基于SOCKET技术实现设备数据的实时传输.提出基于中立区的工业网-企业网两网融合的企业组网架构,采用扩展的C/S多层构架体系设计专用的数据采集软件,实现实时数据存储与共享;基于ORACLE在线存储,实现飞机装配现场设备数据分类高效存储.所构建的飞机装配现场数据采集平台已经成功应用于某型飞机的部装和总装生产线自动化设备的过程数据采集,为后续装配现场数据可视化显示和历史数据统计分析奠定基础.

MA60飞机高原机场起飞性能研究

针对我国自行研制的支线飞机———MA60飞机进行了高原机场起飞性能研究。首先建立了飞机从地面滑跑到离地后距地面10.7 m高度处数学模型,结合MA60飞机的特性,计算出其理论起飞距离、起飞滑跑距离等参数值,然后按照CCAR 25部要求,设计了试飞验证程序,并在选定的高原机场进行了试飞验证,试飞中采用双发半功率模拟单发代替单发试飞。试飞结果表明,MA60飞机可在高原机场使用5°襟翼安全起飞。

飞机复合材料构件模具数字化设计与制造技术

复合材料构件成型模具的数字化设计制造技术是当今航空复合材料发展的重要方向，是提高复合材料构件成型质量、降低制造成本、缩短制造周期的有效途径，是提高我国现代化航空制造技术的一项重要内容。

数字化自动钻铆技术在飞机制造中的应用

随着CAD/CAM、计算机信息和网络技术的发展,飞机产品数字化设计制造技术以全面采用数字化产品定义、数字化预装配、产品数据管理、并行工程和虚拟制造技术为主要标志,从根本上改变了传统的飞机设计与制造方式,大大地提高了飞机设计制造技术水平。自动数控钻铆技术是其重要的组成部分。

飞机数字化装配系统运动数据集成及监控技术

为实现现场工装设备及飞机部件运动路径的动态仿真和实时碰撞干涉预判,提出一种飞机数字化装配系统的运动数据集成及现场监控方法.根据设备运动自由度将数模分解为不同的活动部件,并将设备制造误差和装配误差引入活动部件的装配模型,构建与现场设备及工装装配状态一致的数字化几何装配场景,通过实时读取设备的位置与速度信息实现对现场装配环境的实时重现.利用改进CInDeR干涉检查算法实现对几何模型安全空间干涉情况的实时检查,保证装配过程中飞机与设备的安全.实际应用结果表明该方法的正确性与有效性.

基于无线倾角传感器的活动翼面偏转测试

为了解决传统活动翼面偏转测试中传感器安装平行度要求高、线缆长、人工操作复杂繁琐等问题,提高空间角度测量准确性和现场测试效率,在分析倾角传感器底层测量原理的基础上,综合考虑飞机测试现场系统误差,参考已有的空间角度测量模型,对双测量轴空间旋转模型进行推导和改进.得到适用于机翼活动翼面绕水平轴偏转情况下的空间角度测量误差模型,提出适用于活动翼面偏转测试需求的倾角传感器校准方法.以该模型和校准方法为基础设计实现基于无线倾角传感器的大型飞机活动翼面偏转测试系统.实验平台旋转角度精度测试和活动翼面现场测试的结果表明,相对于现有方法,该校准方法能够获得更大有效测量量程以满足实际工况需求,提升角度校准精度,并显著提升测试效率.