復合材料機身桶段試驗件

ATL（自動鋪帶）工藝制造的復合材料機身桶段側壁板

5月5日，凝聚著數十萬科研人員心血、具有完全自主知識產權的我國按照最新國際適航標準研制的首款大型客機C919首飛成功。消息傳來，航空工業沈飛參與研制的人員歡欣雷動、奔走相告。在這架飛機上，公司首次在該飛機的結構上成功應用了新型復合材料，并經受了首飛驗證，一舉打破了國外對我國先進復合材料制造技術的封鎖，有效提升了企業核心競爭力，為推動我國科技進步做出了突出貢獻。

沈飛科技人員立足科技創新，實現夢想開花結果。他們以承擔C919大型客機垂尾和后機身桶段為起點，進一步探索先進復合材料在飛機大型主承力構件上的應用，并獲得了成功。“面對著復合材料構件結構多樣化、尺寸大型化的發展前景，傳統復合材料構件制造工藝已經無法適應我國航空工業迅速發展的需要。”從事復合材料研究的馬剛一談起這個話題，就滔滔不絕地打開了話匣子。“新型復合材料技術代表著一個企業乃至一個國家航空制造水平，只要你掌握了這項工藝技術，無疑就拿到了躋身世界航空制造先進行列的通行證。多年來，我們在沈飛這個平臺上，通過研發并驗證復合材料大型構件的新型制造技術，并將其推廣運用到我國航空工業領域中，成功解決了國家新研項目急需解決的問題，有效提升了我國先進航空復合材料制造技術水平。”

“一代飛機，一代材料，一代工藝。”新材料只有依靠新技術，才能在實際中得以推廣應用、彰顯價值，這是數代科研人員的深刻體會。大型加筋整體壁板是新研項目的關鍵零件，采用復合材料制造這件零件，其復雜結構對于沈飛人來說是一種全新的制造技術。面對巨大的挑戰和存在的困難，沈飛科技人員瞄準高科技前沿技術，開展自主創新，通過不斷迭代優化，采取整體輔助工裝共固化技術，克服了以往復合材料夾層件在制造中存在的缺陷，切實提高了產品設計效率和產品制造效率、外觀質量和合格率。

使命在肩，時不我待。某大型民機筒段試驗件是一項國家重點課題，其復合材料壁板為大曲率、帶有大量超長細比縱橫加筋，與骨架定位配合區域多，工藝流程復雜，要求具有良好的形狀與尺寸精度才能滿足裝配需求。而且該部件的兩塊壁板需要采用自動鋪帶，當時在國內尚無制造經驗。作為機身結構設計、制造、驗證的基礎，該課題代表著我國航空復合材料制造的發展方向，一旦實現關鍵技術的突破，則為大型客機研制提供先進復合材料綜合應用的技術儲備。在任務量大、時間緊迫、多項關鍵技術需要攻關的情況下，沈飛參研人員始終遵循“嚴謹、精細、求實、認真”的理念，采用“難點識別、特征試驗、綜合研制”的科研思路，借鑒軍機大型復合材料機翼、機身整體壁板工藝技術，很快攻克了超大型蒙皮模具設計、固化工藝參數優選、超長細比加筋長桁成形、高精度定位組合及大型整體壁板變形控制等難題。通過試驗件的驗證，建立了大型加筋壁板精準制造工藝體系。同時，通過自動鋪帶的壁板驗證件研制與“積木式”技術驗證，不斷完善工藝參數，結合全尺寸復合材料機身壁板研制及綜合驗證試驗，掌握了滿足工程化應用要求和適航要求的大型機身壁板制造技術，為推動我國大型客機研制創造了有利條件。

“不忘初心，不辱使命。發展我國新型復合材料產業是我們科技工作者義不容辭的責任。”針對新研產品大型壁板在應用新型復合材料時頻頻出現的制造缺陷、裝機產品讓步交付，甚至接連出現的零件報廢等問題，課題負責人劉標帶領專項攻關團隊，從制造流程入手，嚴抓現場操作過程控制，分析查找技術和操作的相關因素并采取改進措施，有效提升了工藝文件的完備性和操作的可控性。通過建立健全壁板制造的技術文件和操作規范，確保了壁板和加強筋條共固化這種先進工藝方法在生產制造流程中的應用，切實解決了大尺寸共固化壁板內部缺陷數量多等問題。通過技術攻關，生產效率大幅提升，缺陷數量顯著下降，最終實現產品零缺陷交付。