与C919项目共同成长

庄期能

2017年5月5日，C919大型客机首飞成功，国人无不感到振奋。作为C919大型客机的机头部件供应商，中航成飞民用飞机有限责任公司（以下简称“成飞民机”）组织全体参研人员观看了整个首飞过程，一起感受大飞机带来的荣耀和自豪。

成飞民机是国内外知名的飞机部件供应商，拥有丰富的国内外转包经验，建立了一套符合波音、空客等国际一流企业认可的航空质量体系。自2000年以来，共获得成果204项，科研课题520项，专利授权98项。

不凡的“成都造”

目前，成飞民机的产品主要有空客A320登机门、驾驶舱地板、机轮舱、1#框，A350扰流片和下垂板；达索公务机3号油箱，达索F7X、F8X壁板；波音737登机门、方向舵，747-8平尾、副翼扰流片、方向舵以及G280湾流公务机的尾段和机头、767客改货门和门框、737客改货门和门框等。

成飞民机与空客的合作始于1996年的空客A320系列飞机后登机门，成飞民机A320后登机门项目被空客公司誉为“海外明星生产线”。“成都造”占据空客A320机型该产品全球一半以上的市场份额。

同时，成飞民机还是波音787梦想客机方向舵的全球唯一供应商。如今，不管是海航的成都直飞洛杉矶航线，还是美联航的成都直飞旧金山航线，都是该机型执飞。

尤其值得一提的是，成飞民机是国内民用飞机机头制造基地，ARJ21、AG600、MA700、C919等飞机的机头都是“成都造”。C919机头项目落户成都后，成飞民机上下一心，攻克了一道道难关，从正式发图到完成下线，仅用了一年零三个月。

造机头的难度

众所周知，机头是飞机的重要部件，相对于其他部件而言，制造难度较大。其难点主要体现在三个方面：

第一，机头结构复杂，零件制造难度大。例如，机头大尺寸双曲面蒙皮曲率变化较大，成形回弹大，外形控制困难，特别是驾驶舱左右侧双曲率蒙皮，1m的区间内Z轴方向的曲率半径大约为1-1.2m。

为满足宽式窗设计需求，窗框采用对角线尺寸超过2m的大型锻件（尺寸约为2160×1420mm），零件精加工过程中内应力释放大，外形精度要求±0.15mm，精加工程序需反复调试与改进。

第二，制造工艺协调性要求高。机头不仅与前机身（外形要求±1.2mm）、雷达罩、前起落架（孔位要求Φ0.5mm）之间有很高的协调要求，而且机头上安装的舱门较多，互换性和替换性要求较高。此外，飞机控制系统主要在机头进行安装集成，要求结构与系统成品件完全协调。

第三，机头的精度要求高。机头作为飞机的一级气动区，对飞机的外形尺寸控制以及波纹度控制要求非常高。同时，机头上安装的总温探头、总压探头、攻角传感器等传感器设备（数量约占整架飞机的60%）要求结构零件上的协调孔孔位精度相对角度达到±1.0度。

为保证C919机头的研制能按既定的时间节点完成，成飞民机采取了联合设计和并行工程的方法。并行工程作为国际上研制新产品广泛采用的一种全生命周期系统方法，可以使产品在设计阶段就具备良好的可制造性、可装配性、可维护性，最大限度地减少反复，缩短设计、生产准备和制造时间。

在两年多的研制过程中，项目团队攻克了多项关键技术，在工艺上也取得了重大突破。比如，C919机头的下部侧蒙皮原计划采用2524-T3 ML材料（材料硬度高，成型难度大），成飞民机通过生产验证，得出了零件贴模度难以达到设计要求的结论。经过反复试验，设计人员根据成飞民机的建议，将材料改为2024-O料，保证了制造工艺的要求。

成飞民机还参与了C919多个试验件的制造和试验工作。其中，最典型的要数鸟撞试验。该试验有多个项目，包括撞击风挡玻璃、撞击驾驶舱座舱盖、撞击驾驶舱左右两侧壁板等。试验结果表明，C919的机头强度符合要求，为确保安全飞行打下了基础。

C919带来的成长

通过与中国商飞的合作，成飞民机近年来在技术上取得了明显进步。

首先是全数字化协调技术、数字化检测技术的应用。截至目前，C919装配生产线上的数字化检测技术覆盖率已达80%，小组件装配完成后，对外形、主要交点孔等进行架上、架下数字化检测，避免了后续相关质量问题的发生。机头部段与前机身、雷达罩、前起落架等采用数字化协调技术，实现了各部段之间的完美对接。

其次是自动钻铆技术的运用。C919的设计经济寿命为9万飞行小时/30个日历年，这对飞机的疲劳强度、材料性能、气动外形等提出了很高的要求。目前，机头上部的5张蒙皮和下部3张超大尺寸壁板均采用了自动钻铆技术，不仅提高了生产效率，也提升了装配质量。

在自动钻铆技术之外，成飞民机还在研发双机器人自动制孔、铆接技术。目前，機器人制孔系统正在研制后期，其孔位精度达到±0.3mm，重复定位精度达到±0.2mm，能实现机器人对铆，在国内处于领先地位。

此外，成飞民机还应用数字化制造技术，实现了机头制造过程的无纸化。成飞民机开发了PLM、ERP、MES系统，通过集成推广应用实现了制造过程的数字化管理，使生产线管理更加透明，数据反馈更具即时性，大大提高了生产效率。

2018年11月19日，中国商飞上飞院与成飞民机在成都签署机头设计中心合作协议，双方共建中国商飞上飞院（成都）机头设计中心。四川省、中国商飞公司和中国航空工业集团的有关领导见证了签约仪式。中国商飞上飞院（成都）机头设计中心的成立，将使成飞民机由机头结构制造商升级为机头产品提供商，有力促进四川高端装备制造业高质量发展，为加速推进国产大飞机事业发展、早日实现中国人的大飞机梦贡献力量。