日前，由547名中國科學(xué)院院士和中國工程院院士投票評選的2007年中國十大科技進(jìn)展新聞揭曉，“首架自主知識產(chǎn)權(quán)的支線飛機(jī)ARJ21完成總裝下線”名列其中。這架全新數(shù)字化設(shè)計(jì)、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代支線客機(jī)的機(jī)頭由一航成飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)制造。由于計(jì)劃今年3月試飛，飛機(jī)還在緊張的試驗(yàn)和改進(jìn)中，目前機(jī)頭制造方面有何新的進(jìn)展？昨日，記者獲悉，編號“03”的機(jī)頭正在制造中，在對駕駛員座艙和機(jī)頭骨架改進(jìn)后，將交付到西安進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。除了已交付的4架機(jī)頭，成飛民機(jī)公司今年還將交付8架機(jī)頭。
征程到商業(yè)飛行還有N道關(guān)
去年12月20日，新支線飛機(jī)ARJ21首架試飛機(jī)在上海按計(jì)劃如期完成總裝。而早在一年前，這架飛機(jī)的機(jī)頭就已交付給上海。成功交付就算大功告成了嗎？首架“中國制造”新支線飛機(jī)有什么樣的創(chuàng)新？飛機(jī)制造這個(gè)對于普通人來說有點(diǎn)神秘復(fù)雜的過程，由一航成飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司ARJ21項(xiàng)目技術(shù)主任王偉一一道來。
支線飛機(jī)ARJ21
“從總裝完成到最終能夠搭乘旅客進(jìn)行商業(yè)飛行還有很長的路要走。預(yù)計(jì)今年3月試飛，首次把飛機(jī)從地面升到空中，然后安全地降落下來。此外還要進(jìn)行疲勞、氣密、鐵鳥綜合等一系列試驗(yàn)，經(jīng)過無數(shù)改進(jìn)和完善后，最終才能安全地搭載旅客?！蓖鮽フf，“所以還要制造幾架試飛機(jī)和實(shí)驗(yàn)機(jī)?！?/p>
和人一樣，金屬工作久了也會產(chǎn)生疲勞。比如，一根鐵絲只要反復(fù)折幾次就會斷的。對于飛機(jī)、艦船、坦克等各類動力裝置，疲勞失效是其主要的破壞形式之一，因此疲勞試驗(yàn)是檢驗(yàn)飛機(jī)性能的關(guān)鍵一環(huán)。在疲勞試驗(yàn)室里的飛機(jī)，其機(jī)體、機(jī)翼掛滿了鋼絲、貼滿了膠布，這些膠布上貼著一片片感應(yīng)器。總控制室發(fā)出各項(xiàng)指令，模擬不同類型氣流狀態(tài)，經(jīng)過傳輸線傳遞給各傳感器，帶動液壓裝置開始工作，再經(jīng)過傳輸線把各種數(shù)據(jù)傳遞回來。如果產(chǎn)生了細(xì)微的裂紋、變形，就可以判斷出故障所在。
不久前的試驗(yàn)中，設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)ARJ21機(jī)頭座艙頂部和駕駛員的頭部距離比較近，駕駛員有可能會一不小心撞了頭。成飛公司立即專門對這個(gè)問題進(jìn)行改進(jìn)，把機(jī)頭骨架向外延伸，以擴(kuò)大駕駛員頭頂?shù)目臻g。
創(chuàng)新首架“中國制造”一定是最好的
ARJ21支線客機(jī)的總設(shè)計(jì)師吳光輝在介紹他的“孩子”時(shí)曾表示，中國的民用飛機(jī)一定是最好的飛機(jī)。他說，在設(shè)計(jì)這架飛機(jī)上，采用了超臨界的機(jī)翼，先進(jìn)的復(fù)合材料、鈦合金；在飛機(jī)的性能方面，汲取了世界19個(gè)頂級的供應(yīng)商提供的產(chǎn)品。
設(shè)計(jì)和制造是相輔相成的，“中國制造”最好的民用飛機(jī)不僅有著一流的設(shè)計(jì)理念，在制造過程中也采用了一些先進(jìn)的技術(shù)手段。
法寶一：數(shù)字化三維設(shè)計(jì)
“我們首次大規(guī)模地使用了數(shù)字化三維設(shè)計(jì)和激光跟蹤儀”，王偉向記者介紹了機(jī)頭在制造和裝備過程中的兩大法寶。了解立體幾何的人都知道，要在平面中描繪一件立體的東西有多么的困難。像飛機(jī)部件這么復(fù)雜的東西，僅僅在幾年前，還是要靠人手在圖紙上一張張繪出平行正投影的二維視圖。如今，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，成飛首次大規(guī)模地將數(shù)字化三維設(shè)計(jì)應(yīng)用ARJ21機(jī)頭上。利用CATIA軟件，計(jì)算機(jī)繪制出三維立體圖紙，每個(gè)零件在機(jī)身坐標(biāo)系下都有一個(gè)三維坐標(biāo)，技術(shù)人員在安裝零部件時(shí)可以清晰地看到每個(gè)零部件所在的位置。
王偉打開一個(gè)門艙的三維圖紙，輕輕一動鼠標(biāo)，可以隨意翻轉(zhuǎn)角度，或者放大其中一個(gè)部位。“最大的好處就是改變了傳統(tǒng)的模擬量傳遞數(shù)據(jù)，在工藝裝備時(shí)不用再浪費(fèi)時(shí)間做一個(gè)模子，不但精確了很多，而且至少節(jié)省了20%的制造時(shí)間?！?/p>
法寶二：激光跟蹤儀
激光跟蹤儀是另一個(gè)首次大規(guī)模使用的高科技設(shè)備。激光發(fā)生器發(fā)射低能量激光，照射到正在組裝的部件上，儀器接收反射回的激光束，通過編碼器計(jì)算，給出被測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。王偉說，以前是用肉眼在設(shè)備上定坐標(biāo)，現(xiàn)在只要發(fā)射一束激光，馬上就可以得出當(dāng)前被測點(diǎn)的位置信息，在部件上“打孔”的位置更精確。
解釋安全標(biāo)準(zhǔn)與波音空客基本一致
支線飛機(jī)，是指座位數(shù)在50座到110座左右，飛行距離在600公里到1200公里內(nèi)的小型客機(jī)。ARJ21就是70～90座級的中、短航程渦扇支線飛機(jī)。在很多消費(fèi)者心里，可能隱藏著一種對支線小飛機(jī)的不信任。由于支線飛機(jī)主要飛中短程航線，因此飛行高度不會很高，比較容易受氣流影響，乘客會有一些顛簸感。但是除非遇到颶風(fēng)或者龍卷風(fēng)，否則“小飛機(jī)被氣流掀翻”這種大家擔(dān)心的事幾乎沒有可能發(fā)生。飛機(jī)的安全性能并非與飛機(jī)尺寸直接掛鉤，它與飛機(jī)自身的性能、航空公司的機(jī)務(wù)保障水平、公司的管理水平等有著密切的關(guān)系。王偉表示，從總體上講，目前像 ARJ21這樣的支線飛機(jī)所執(zhí)行的安全標(biāo)準(zhǔn)，與波音、空客等生產(chǎn)的大飛機(jī)基本一致，其可靠性都達(dá)到了很高的水平。因此，關(guān)于“飛機(jī)越小越不安全”的說法是沒有依據(jù)的。（張文婷）
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