飛機製造

飛機製造(aircraft manufacturing)是指按設計要求製造飛機的過程。通常飛機製造僅指飛機機體零構件製造、部件裝配和整機總裝等。飛機的其他部分，如航空發動機、儀表、機載設備、液壓系統和附屬檔案等由專門工廠製造，不列入飛機製造範圍。但是它們作為成品在飛機上的安裝和整個系統的聯結、電纜和導管的敷設，以及各系統的功能調試都是總裝的工作，是飛機製造的一個組成部分。

飛機機體製造要經過工藝準備、工藝裝備的製造、毛坯的製備、零件的加工、裝配和檢測諸過程。飛機製造從零件加工到裝配都有不同於一般機器製造的特點。

基本介紹

• 中文名：飛機製造
• 外文名：aircraft manufacturing
• 作用：完成零構件製造、部件裝配和總裝

飛機結構簡介

飛行的主要組成部分及功用 到目前為止，除了少數特殊形式的飛機外，大多數飛機都由機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成：

1，機翼——機翼的主要功用是產生升力，以支持飛機在空中飛行，同時也起到一定的穩定和操作作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼，操縱副翼可使飛機滾轉，放下襟翼可使升力增大。機翼上還可安裝發動機、起落架和油箱等。不同用途的飛機其機翼形狀、大小也各有不同。

2， 機身——機身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設備，將飛機的其他部件如：機翼、尾翼及發動機等連線成一個整體。

3，尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成，有的高速飛機將水平安定面和升降舵合為一體成為全動平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰和偏轉，保證飛機能平穩飛行。

4，起落裝置——飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成，作用是起飛、著陸滑跑，地面滑行和停放時支撐飛機。

5，動力裝置——動力裝置主要用來產生拉力和推力，使飛機前進。其次還可為飛機上的其他用電設備提供電源等。現在飛機動力裝置套用較廣泛的有：航空活塞式發動機加螺旋槳推進器、渦輪噴氣發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪風扇發動機。除了發動機本身，動力裝置還包括一系列保證發動機正常工作的系統。 飛機上除了這五個主要部分外，根據飛機操作和執行任務的需要，還裝有各種儀表、通訊設備、領航設備、安全設備等其他設備。

製造過程

飛機機體製造要經過工藝準備、工藝裝備的製造、毛坯的製備、零件的加工、裝配和檢測諸過程。飛機製造中採用不同於一般機械製造的協調技術(如模線樣板工作法)和大量的工藝裝備(如各種工夾具、模胎和型架等)，以保證所製造的飛機具有準確的外形。工藝準備工作包括製造中的協調方法和協調路線的確定，工藝裝備的設計等。

原材料

飛機機體的主要材料是鋁合金、鈦合金、鎂合金等，多以板材、型材和管材的形式由冶金工廠提供。飛機上還有大量鍛件和鑄件，如機身加強框，機翼翼梁和加強肋多用高強度鋁合金和合金鋼鍛造毛坯，這些大型鍛件要在300～700兆牛（3～7萬噸力）的巨型水壓機上鍛壓成形。零件加工主要有鈑金零件成形、機械加工和非金屬材料加工。金屬零件在加工中和加工後一般還要熱處理和表面處理。

飛機製造

裝配中各部件外形要靠型架保證，對接好的全機各部件相對位置，特別是影響飛機氣動特性的參數（如機翼安裝角、後掠角、上反角等）和飛機的對稱性，要通過水平測量來檢測。在各部件上都有一些打上標記的特徵點，在整架飛機對接好後，用水平儀測出它們的相對位置，經過換算即可得到實際參數值。總裝工作還包括發動機、起落架的安裝調整，各系統電纜、導管的敷設，天線和附屬檔案的安裝，各系統的功能試驗等。總裝完成後，飛機即可推出外場試飛。通過試飛調整，當飛機各項技術性能指標達到設計要求時即可交付使用。

焊接工藝

焊接工藝是飛機製造中常用的連線工藝。熔焊用於起落架、發動機架等鋼製件的連線。接觸點焊和滾焊用於不鏽鋼和鋁合金鈑金件的連線。金屬膠接用於製造蜂窩結構。膠接製件表面光滑，疲勞特性好，但對於膠接面的準備、加溫、加壓控制都有嚴格要求。現代飛機製造中還廣泛採用電子束焊、鈦合金擴散連線、膠鉚、膠接、螺接、膠接點焊等多種連線工藝。

飛機製造的機械化和自動化程度比較低，特別是飛機部件裝配和總裝工作，手工勞動是主要工作方式。加之飛機製造中要使用大量的成形模胎、模具、裝配型架和供協調用的標準工藝裝備（樣板、標準樣件等），使得生產準備工作十分繁重，飛機生產的周期比較長。套用計算機輔助設計和製造技術可以提高飛機生產的自動化程度，大量壓縮生產準備工作量和縮短飛機生產的周期。

零件加工

飛機生產的批量小，生產中還要經常修改，所以飛機鈑金零件(蒙皮、翼肋、框等)的製造力求用簡單的模具。廣泛套用橡皮成形、蒙皮拉形、拉彎等鈑金成形技術，儘量採用塑膠製造成形模具。隨著現代飛機尺寸增大，蒙皮厚度增加，以及成形性能較差的鈦合金、鈹合金、不鏽鋼板材的套用，對鈑金成形技術提出更高的要求。不斷使用各種大尺寸、大功率的型材拉彎機、蒙皮拉型機、強力旋壓機和壓力超過100兆帕(約1000公斤力/厘米^2)的橡皮成形壓床。同時一些新的加工方法，如超塑性成形、加熱成形、真空蠕變成形、半模或無模成形技術也不斷湧現。

現代飛機上廣泛套用的大型整體結構件，如機翼整體壁板、翼梁、加強框等，它們形狀複雜、切削加工量大、自身剛度差，需要在工作檯面很大（有的長達數十米）的、帶有多個高速銑削頭的現代數控銑床上加工。整體壁板的加工還需帶真空吸盤的大面積工作檯（見整體壁板製造）。加工立體形狀複雜的大型框架，如座艙風擋骨架、艙門、窗框等，還需要採用多坐標聯動的數控銑床或立體靠模銑床（見數控加工）。此外，為加工切削性能不好的材料和形狀複雜的零件，還廣泛採用電加工、化學銑切等特種加工工藝。

複合材料在飛機結構上的套用日益增多，現已成功地用於製造艙門、舵面、垂直尾翼和直升機的旋翼。複合材料構件由高強度纖維與樹脂複合，在模具中加溫、加壓製成。所用設備是自動鋪帶機、預浸帶和預浸布成形機等。複合材料構件製造的關鍵問題是要控制構件的變形，要求細緻研究鋪層工藝、模壓技術，並在加工中精確地控制溫度和壓力變化。

機體裝配

飛機的裝配是按構造特點分段進行的，首先將零件在型架中裝配成翼梁、框、肋和壁板等構件，再將構件組合成部段（如機翼中段、前緣，機身前段、中段和尾段等）。最後完成一架飛機的對接。

飛機製造中裝配工作量占直接製造（即不包括生產準備、工藝裝備製造）工作量的50%～70%，現代飛機的零件連線方法以鉚釘連線為主，在重要接頭處還套用螺栓連線。這種連線方法簡便可靠，但是鑽孔、鉚接多是手工操作，工作量很大。套用自動壓鉚機可以提高鉚接生產率，改進鉚接質量，同時也可改善裝配工人的勞動條件。為了增加使用成組壓鉚的比例，要在構造上將飛機各部件分解成許多壁板件。

裝配中各部件外形要靠型架保證，對接好的全機各部件相對位置，特別是影響飛機氣動特性的參數（如機翼安裝角、後掠角、上反角等）和飛機的對稱性，要通過水平測量來檢測。在各部件上都有一些打上標記的特徵點，在整架飛機對接好後，用水平儀測出它們的相對位置，經過換算即可得到實際參數值。總裝工作還包括發動機、起落架的安裝調整，各系統電纜、導管的敷設，天線和附屬檔案的安裝，各系統的功能試驗等。總裝完成後，飛機即可推出外場試飛。通過試飛調整，當飛機各項技術性能指標達到設計要求時即可交付使用。

行業現狀

我國飛機製造能力雖然與世界先進水平還存在一定的差距，特別是飛機製造的關鍵技術有待突破，設計人才有斷層，風險較大，資金短缺等嚴重等制約了行業的進一步發展和品質的提高。但經過半個世紀的發展，通過不懈地進行基礎研究、套用研究和產品研發，已全面拉動飛機製造科技的發展。

因此，我國飛機製造及修理企業必須抓住新的發展形勢，加大科技創新，開展技術前瞻研究，與國外企業建立優良的合作體系，完善配套措施，提高整體效益和競爭力，只有這樣才能在新形勢下立於不敗之地。

我國十一五期間將適時啟動大型飛機研製項目。一方面是國家對民機發展的支持，另一方面是國家對軍機研發新型號的要求，我國航空工業面臨重大的發展機遇，處於歷史轉折點。

2007年滬深兩市共有5家飛機製造與維修類上市公司。主要從事的是輕型、小型飛機和教練機、直升機的製造。航空零部件企業更是主要以承接轉包業務為主。自主發展大型、高附加值飛機以及諸如航空發動機等關鍵零部件的能力還極其薄弱，但隨著中國航天航空業的發展，飛機製造業未來走勢看好。

據了解，C919大型客機和ARJ21新支線飛機項目承擔主體——中國商用飛機有限責任公司正在加緊項目攻關，力爭實現C919早日首飛，ARJ21在2014年取證交付。

規劃明確提出，要按照“支線飛機—單通道幹線飛機—雙通道大型幹線飛機”的發展路線，加快民用客機產業化進程。計畫到2020年，國產幹線飛機國內新增市場占有率達到5%以上，支線飛機國內市場占有率大幅度提高。其中，C919大型客機完成研製、生產和交付，ARJ21渦扇支線飛機實現產業化。

中國產業洞察網《2013-2017年中國飛機製造產業市場專題調研及投資方向分析報告》指出儘管國產飛機製造項目已取得一定進展，但國產飛機製造面臨的競爭日益激烈。“幹線飛機的競爭對手是波音、空客，支線飛機的競爭對手主要是龐巴迪、巴西航空工業，此外，俄羅斯、日本也是潛在的競爭對手。”他稱，國產飛機項目要力爭實現“研製成功、市場成功和商業成功”三大目標，立足國內市場，並逐步走向國際市場。