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大型客机机体结构装配关键技术及应用 -
研制C919大型客机是落实国家战略、建设创新型国家和制造强国的重大任务。C919机体结构涉及零件数以百万计，钻、铆等装配工作量占制造总周期的40%,不仅要实现面向市场客户的多型号混线高效制造，且装配精度和连接可靠性必须持续满足严苛的民机适航标准。中国飞机装配工艺多年沿袭传统军机研制模式，尚未系统掌握符合民机适航要求的装配工艺技术体系与产线集成开发能力，成为制约C919研制任务的重大技术瓶颈之一。面临国际航空工业激烈竞争和技术壁垒，项目团队在国家重大科技专项、973、863等项目连续支持下开展产学研协同攻关，研制出中国首条大型客机机体结构数字化装配生产线，保障了C919成功首飞。主要创新成果包括： 基于全数字量分离面协调的装配工艺设计技术：提出机体分离面刚柔混合装配偏差协调、紧固件设计参数变更快速响应等新方法，建立主制造商-供应商协同的装配工艺数字化设计平台，包括数字化构型管理、分离面协调、适航认证追溯等12个子系统，工艺研制周期缩短75%、变更响应速度提高30%。 新型轻质材料结构的高可靠性装配连接技术：发明铝锂合金长寿命高可靠性自动钻铆、复材/金属叠层低损伤高效制孔等新方法，研制8套自动化钻铆系统及系列化刀具，建立满足适航要求的成套工艺规范，国际首次实现第三代铝锂合金在机身壁板上的全面应用，应用比例超过80%,自动钻铆率达85%。 弱刚性机体装配精度的测控一体化技术：提出装配控制点数据集层次化设计、弱刚性结构多目标拟合调姿等新方法，研制中机身、中央翼等5套多轴联动的大空间测控一体化对接系统，突破了中机身8组件48轴联动的低应力调姿等国际性难题，机体结构对接精度小于0.5mm,装配效率显著提升。 多型号混线柔性装夹与模块化组线技术：发明多型号零件柔性随行压紧、可移动式主型架等新方法，构建“固定站位+移动主型架”的模块化、柔性化装配生产新模式，解决了C919标准型、加长型、增程型等多机型混线装配与量产成本控制的突出矛盾，装配工装减少30%,市场响应能力显著提高。 该项目授权发明专利37项、实用新型专利17项、软件著作权21项，发表论文61篇，制定4大类38份标准规范、创建中国首套通过适航认可的大型客机装配工艺规范与标准体系。所研制的国内首条大型客机机体装配线于2014年6月在上海浦东总装基地投产，突破了国际航空工业技术壁垒，生产线各技术指标均达国际同类机型先进水平。项目成果不仅保障了C919大型客机2017年5月5日首飞，支撑全球27家客户的785架订单制造，还应用于ARJ21支线客机装配线改造、AG600水陆两栖飞机研制等任务；近三年新增产值163740万元、新增利润4912.2万元。项目成果推广应用于成飞、沈飞、洪都、哈飞等7家航空制造骨干企业，培育了52家符合民机适航要求的零件、工装、刀具配套企业，使中国大型客机产业已具备规模化量产能力，具有重大经济和社会效益。获2017年度上海市科技进步一等奖、中国商飞科技进步一等奖3项。
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