第8章航空器研制过程与制造技术
《第8章航空器研制过程与制造技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第8章航空器研制过程与制造技术（31页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、航空航天技术博览航空航天技术博览第八章第八章 航空器研制过程与制造技术航空器研制过程与制造技术第八章第八章 航空器研制过程与制造技术航空器研制过程与制造技术 航空器研制过程航空器研制过程一航空器制造技术特点航空器制造技术特点二一一 航空器研制过程航空器研制过程飞机的试飞、定型 飞机制造过程 飞机设计过程 拟订技术要求 4飞机的试飞、定型飞机的试飞、定型 3飞机制造过程飞机制造过程 2飞机设计过程飞机设计过程 1拟订技术要求 一种新飞机的投入使用，须经过下述四个阶段一种新飞机的投入使用，须经过下述四个阶段航空器研制过程航空器研制过程一一 航空器研制过程航空器研制过程由飞机设计单位和订货单位协商后
2、共同拟订出新飞机的战术技术要求或使用技术要求1.拟订技术拟订技术要求要求技术要求确定了飞机的主要性能指标、主要使用条件和机载设备等设计单位必须保证新飞机能达到这些技术要求，订货单位则根据这些要求来验收新飞机飞机的技术要求是飞机设计的基本依据一一 航空器研制过程航空器研制过程 总体设计2.飞机设计飞机设计过程过程 结构设计 一一 航空器研制过程航空器研制过程总体设计总体设计v确定全机主要参数，即全机重量确定全机主要参数，即全机重量G，发动机推力，发动机推力户和翼载户和翼载GS(S为机翼面积为机翼面积)；v确定飞机的基本外形，如机翼、尾翼平面形状、确定飞机的基本外形，如机翼、尾翼平面形状、大致尺寸
3、和气动布局；大致尺寸和气动布局；v选择发动机；选择发动机；v飞行性能的初步估算。如满足要求，则画出飞机飞行性能的初步估算。如满足要求，则画出飞机的三面图；的三面图；v进行飞机的部位安排；进行飞机的部位安排；v确定结构型式和主要受力构件布置，并给出飞机确定结构型式和主要受力构件布置，并给出飞机各部件的重量控制指标。各部件的重量控制指标。 一一 航空器研制过程航空器研制过程结构设计结构设计v在总体设计基础上，进行飞机各部件结构的初步在总体设计基础上，进行飞机各部件结构的初步设计设计(或称结构打样设计或称结构打样设计)；v对全机结构进行强度计算；对全机结构进行强度计算；v完成零构件的详细设计和细节设
4、计，完成结构的完成零构件的详细设计和细节设计，完成结构的全部零构件图纸和部件、组件安装图。全部零构件图纸和部件、组件安装图。 一一 航空器研制过程航空器研制过程装设备、发动机试验、试飞试制飞机制造工厂根据飞机设计单位提供的设计图纸和技术资料进行试制。完成后装上全部设备、系统和发动机由飞机工厂首批(一般称“0”批，生产24架)试制出来的新飞机投入全机强度、疲劳和损伤容限的验证试验和试飞3.飞机制造过程飞机制造过程 一一 航空器研制过程航空器研制过程 目前，随着计算机技术的迅猛发展，设计单位中大部分设计工作借助计算机辅助设计系统(CAD)来完成，包括分析、计算、构形设计，并可直接用计算机绘图、发图
5、。已发展到CADCAM一体化，采用无图设计，只需在制造时把已储存在计算机里的全部数据传递给计算机辅助制造系统(CAM)，使整个飞机的设计和制造过程达到高度的集成化。 3.飞机制造过程飞机制造过程一一 航空器研制过程航空器研制过程4.飞机的试飞、定型过程飞机的试飞、定型过程 通过试飞全面检验飞机能否确保安全，性能是否满足技术要求。把设计、制造中和试飞中出现的各种问题，通过更改设计或改进制造方法等全部排除。最后将飞机定型投入小批量生产。一一 航空器研制过程航空器研制过程 在新飞机的研制过程中，往往须进行相当数量的在新飞机的研制过程中，往往须进行相当数量的科学研究和试验。科学研究和试验。 为选择满意
6、的外形须做大量的风洞试验；为选择满意的外形须做大量的风洞试验； 对用新材料对用新材料(如复合材料如复合材料)制作的结构性能进行某制作的结构性能进行某些专题研究和试验；些专题研究和试验； 对某些关键的结构件或结构设计方案进行必要的对某些关键的结构件或结构设计方案进行必要的疲劳或损伤容限的设计研制试验，为详细设计提疲劳或损伤容限的设计研制试验，为详细设计提供数据或进行早期验证等。供数据或进行早期验证等。4.飞机的试飞、定型过程飞机的试飞、定型过程二二 航空器制造技术特点航空器制造技术特点 航空器制造涉及多个学科，包括空气动力航空器制造涉及多个学科，包括空气动力学、材料学、航空电子学等；飞机整体结构
7、制学、材料学、航空电子学等；飞机整体结构制造技术有造技术有:高效数控加工、大型壁板的形成技术高效数控加工、大型壁板的形成技术和大型壁板精确加工技术。集成的整体结构、和大型壁板精确加工技术。集成的整体结构、复材构件和数字化技术，构筑了新一代飞机先复材构件和数字化技术，构筑了新一代飞机先进制造技术的主体框架。进制造技术的主体框架。 飞机制造技术飞机制造技术树脂基复合材料构件树脂基复合材料构件技术技术胶接结构制造技术胶接结构制造技术 超塑成形超塑成形/扩散连接扩散连接技术（技术（SPF/DB） 高性能航空发动机技高性能航空发动机技术术 先进机械连接技术先进机械连接技术 先进焊接技术先进焊接技术 数字
8、化的设计制造和数字化的设计制造和管理技术管理技术先进数控加工技术先进数控加工技术精密钣金成形技术精密钣金成形技术无损检测技术无损检测技术二二 航空器制造技术特点航空器制造技术特点二二 航空器制造技术特点航空器制造技术特点 数字化的设计制造和管理技术数字化的设计制造和管理技术v长期以来，飞机设计制造一直遵循着传统的二维长期以来，飞机设计制造一直遵循着传统的二维设计、模线样板、标准样件方法，这种模拟量传设计、模线样板、标准样件方法，这种模拟量传递路线长，误差大，生产准备周期长，使用保管递路线长，误差大，生产准备周期长，使用保管不方便，更改费时费工，成本高，弊端很大。数不方便，更改费时费工，成本高，
9、弊端很大。数字化设计制造技术则完全改变了上述工作方法，字化设计制造技术则完全改变了上述工作方法，它借助于计算机网络技术，采用三维数字化定义，它借助于计算机网络技术，采用三维数字化定义，把飞机的结构和零件全部用三维实体描述出来，把飞机的结构和零件全部用三维实体描述出来，并且把各种技术要求、设计说明、材料公差等非并且把各种技术要求、设计说明、材料公差等非几何信息以及各结构之间的相对位置表示清楚。几何信息以及各结构之间的相对位置表示清楚。在此基础上进行虚拟装配，检查零部件之间是否在此基础上进行虚拟装配，检查零部件之间是否发生干涉以及它们之间的间隙，排除某些设计的发生干涉以及它们之间的间隙，排除某些设
10、计的不合理性，最终形成数字样机。不合理性，最终形成数字样机。二二 航空器制造技术特点航空器制造技术特点v数字样机作为制造依据，基本上实现了精确设计，数字样机作为制造依据，基本上实现了精确设计，极大限度减少了工程更改，节省了大量工装模具极大限度减少了工程更改，节省了大量工装模具和生产准备时间。飞机是通过数字化模型来表达和生产准备时间。飞机是通过数字化模型来表达的，各阶段可共享模型数据，因此在产品设计同的，各阶段可共享模型数据，因此在产品设计同时，可进行时，可进行CAE分析计算、工装设计、工艺设计、分析计算、工装设计、工艺设计、可制造性分析，并进行数字化传递，为并行工程可制造性分析，并进行数字化传
11、递，为并行工程创造了条件。数字化设计制造技术完全改变了原创造了条件。数字化设计制造技术完全改变了原来的设计制造方法，包括标准、规范和技术体系，来的设计制造方法，包括标准、规范和技术体系，所以它是体系性和全局性的技术，使传统的飞机所以它是体系性和全局性的技术，使传统的飞机设计制造技术发生了革命性的变化。设计制造技术发生了革命性的变化。 数字化的设计制造和管理技术数字化的设计制造和管理技术二二 航空器制造技术特点航空器制造技术特点v 西方工业发达国家飞机制造业应用数控技术始于西方工业发达国家飞机制造业应用数控技术始于60年代。年代。近近50年的数控技术发展中，发达国家飞机制造业中数控年的数控技术发
