略談航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)

劉洋 李晶晶 溫尚志

摘? 要：隨著我國(guó)綜合實(shí)力的增強(qiáng)，我國(guó)航空工業(yè)也得到了很大發(fā)展。航空工業(yè)的水準(zhǔn)代表著一個(gè)國(guó)家的尖銳科技水平。在飛機(jī)制造中，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)是飛機(jī)制造的重要內(nèi)容，它決定著飛機(jī)的壽命，是飛機(jī)可靠性能的主要參數(shù)。它的裝配質(zhì)量決定著飛機(jī)是否能夠在有限的壽命期內(nèi)保持良好的運(yùn)行參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配是質(zhì)量核心，同時(shí)也是飛機(jī)啟動(dòng)、飛行、落地過程中涉及到運(yùn)行質(zhì)量最多的一個(gè)核心配件內(nèi)容。在傳統(tǒng)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)實(shí)施過程中，采用的都是紙質(zhì)的加工文件和工藝圖紙。由于在裝配過程中采用的是人工作業(yè)，在裝成檢測(cè)的過程中也是采用的人工檢測(cè)方式，所以這限制了發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)實(shí)施過程中的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、合理化裝配與檢測(cè)，使裝配精度很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，無法保障發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量。而根據(jù)目前航空工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步來看我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)依然存在一些問題，因此本文主要詳細(xì)分析航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝備技術(shù)的應(yīng)用以及未來的發(fā)展措施，希望能夠根據(jù)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)的分析探討出提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)質(zhì)量的措施。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī);裝配技術(shù);發(fā)展

一、裝配工藝技術(shù)的現(xiàn)狀

雖然早在幾百年前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是名列前茅的，但是后面經(jīng)歷了清朝的閉關(guān)鎖國(guó)以及第二次世界大戰(zhàn)，所以我國(guó)國(guó)土資源受到了嚴(yán)重的損害，因此之后改革開放以來我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r才在慢慢地好轉(zhuǎn)，并且通過黨的正確領(lǐng)導(dǎo)和人民的共同努力才造就了如今的繁華現(xiàn)象。這一事實(shí)說明我國(guó)對(duì)于一些比較先進(jìn)的核心科學(xué)技術(shù)掌握還不是很成熟，就比如對(duì)于數(shù)控柔性化裝配技術(shù)的研究而言，我國(guó)的起步較晚，很多科研水準(zhǔn)都不能與國(guó)外持平，但是我們依然有很多學(xué)者進(jìn)行了有益的研究，取得了許多有知道意義的成果，這些都為我國(guó)創(chuàng)建更良好的航天發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝起到了積極的作用。然而目前由于科技水平的有限性所以我國(guó)在進(jìn)行航空制造時(shí)會(huì)遇到很多阻礙，更何況航空裝配本身就是一件難度很高的事情，為了機(jī)組人員的生命安全因此相關(guān)工作人員在航空發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙上的構(gòu)造組裝零件。但是目前我國(guó)采取的統(tǒng)一組裝方式依然為人為組裝，再加上其他眾多因素限制因此很容易在裝配過程中出現(xiàn)誤差，造成不可估量的后果。所以在這種前提下展開對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝備技術(shù)的討論以及研究提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)的措施是非常有必要的。

二、航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)存在的問題

我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝備技術(shù)基于數(shù)字裝備技術(shù)完成，所謂數(shù)字裝配技術(shù)就是指利用一些網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來構(gòu)建最基本這個(gè)不用在此基礎(chǔ)上完成所有的過程，然而單單只利用一個(gè)平臺(tái)來完成所有的工作顯然會(huì)對(duì)這個(gè)平臺(tái)空間造成一定的負(fù)擔(dān)，并且如果想要協(xié)調(diào)好各部分工作之間的關(guān)系也是需要耗費(fèi)一番苦心的。本來根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的研究發(fā)現(xiàn)目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)中存在以下問題：

（一）管理效率低下且不直觀

雖然我們?cè)谄綍r(shí)學(xué)習(xí)工作時(shí)經(jīng)常會(huì)用到一個(gè)Excel、Word文檔等表格來收集數(shù)據(jù)，但是在對(duì)航天配置技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集時(shí)是需要統(tǒng)計(jì)大量的信息的，而且這些信息很多都是符號(hào)化的 以及很多專業(yè)名詞，不像是我們平常人能夠理解的語言漢字，因此只是單單利用一個(gè)Excel管理表格進(jìn)行管理信息顯然是不夠的。為了更好提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工作效率，國(guó)家和相關(guān)工作人員應(yīng)該根據(jù)收集到的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配信息數(shù)據(jù)，集中整理好形成一個(gè)專制的表格，并將所有的數(shù)據(jù)信息都填在表頭上，這樣子在下次使用時(shí)就會(huì)直接把數(shù)據(jù)填上去就可以了，如此一來不僅提高了裝備工作效率而且還可以直觀地觀察到數(shù)據(jù)。

（二）過程知識(shí)庫(kù)和過程資源數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建不合理

通常設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)相關(guān)配件時(shí)只是考慮到產(chǎn)品的功能和設(shè)計(jì)要求，根本沒有 仔細(xì)地考慮到制造部門所面臨的壓力。其實(shí)不僅是航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)部門存在這樣的問題，像很多公司的it產(chǎn)業(yè)也是如此。一般都是產(chǎn)品經(jīng)理對(duì)技術(shù)開發(fā)人員提出要求，然后開發(fā)組再根據(jù)產(chǎn)品經(jīng)理的要求不斷改進(jìn)產(chǎn)品。因此發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)首先需要考慮到的是本企業(yè)自身的制造能力和物資條件，所設(shè)計(jì)發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要的配件不能過多超于企業(yè)的預(yù)算，不然會(huì)給企業(yè)的財(cái)務(wù)造成過大的負(fù)擔(dān)。其次，為了更好調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)部與制造部之間的關(guān)系，航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)部門可以利用電子信息技術(shù)讓這兩個(gè)部門都可以相互了解到對(duì)方的信息，只有知道對(duì)方底細(xì)才會(huì)在工作中互相包容、互相遷就。比如可以用物料清單數(shù)據(jù)，只要根據(jù)裝配制造順序進(jìn)行重新調(diào)整或者定制裝配流程計(jì)劃等等，總而言之就是將工作中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都盡可能的詳細(xì)，這樣子對(duì)任何一位工作者都是有益的。

二、數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

前文提到過，我國(guó)航天發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)是利用數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新而成的，這種新型技術(shù)可以很好地提高產(chǎn)品質(zhì)量以及幫助企業(yè)降低制造成本。而我國(guó)目前除了利用數(shù)字化裝配工藝制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)數(shù)字化裝配工藝還被應(yīng)用為3D打印技術(shù)和三維建模等等。我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝備的技術(shù)將得益于目前發(fā)達(dá)的科技，并在數(shù)字化裝配工藝的基礎(chǔ)之上不斷開展數(shù)字化監(jiān)測(cè)技術(shù)和數(shù)字集成控制技術(shù)，利用完全科學(xué)的方式完成之后的工作。比如在利用數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)完成了動(dòng)機(jī)裝備制造之后再用數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)掃描裝備中的零件安裝是否合理規(guī)范，以此來排查發(fā)動(dòng)機(jī)中的隱患。而且航空發(fā)動(dòng)機(jī)是由千萬個(gè)細(xì)小的零件組合而成，利用數(shù)字集成控制技術(shù)就可以持續(xù)多微小的軟件更好地組裝在一起，相比于人工組裝這樣的方法更加精確，使人們使用起發(fā)動(dòng)機(jī)起來也更加放心。根據(jù)目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展?fàn)顩r而言，發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)已經(jīng)趨于成熟化，因此相信隨著5G時(shí)代的到來我國(guó)航天發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)肯定會(huì)得益于網(wǎng)絡(luò)科技信息變得更加數(shù)字化、便捷化。

三、航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

未來的航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)會(huì)面向智能化、數(shù)字化和自動(dòng)化，需要裝配人員主動(dòng)參與設(shè)計(jì)，反哺工業(yè)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)安裝和技術(shù)設(shè)計(jì)的不斷補(bǔ)充和完善。目前我國(guó)的高端航空材料加工水平有限，特別是在裝發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)的生產(chǎn)過程中，難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化生產(chǎn)。生產(chǎn)的大部分航空發(fā)動(dòng)機(jī)和航空材料幾何精度比較低，穩(wěn)定性比較差，出現(xiàn)了嚴(yán)重的超差問題。面對(duì)超差問題，國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)極少出現(xiàn)零件超差問題。國(guó)外的轉(zhuǎn)子零件跳動(dòng)一般在0.01毫米以內(nèi)，轉(zhuǎn)子組件的裝配真正實(shí)現(xiàn)了堆疊優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)施，而國(guó)內(nèi)的轉(zhuǎn)子裝配組件通常只是達(dá)到合格率。另外一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，部分零件的裝配還不夠科學(xué)。國(guó)內(nèi)的關(guān)鍵部位零件裝配——例如螺紋結(jié)構(gòu)連接，只有扭矩控制，沒有采取國(guó)外先進(jìn)的轉(zhuǎn)角指標(biāo)，控制扭矩公差的標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)苛，而且國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的制造條件很難實(shí)現(xiàn)扭矩公差的標(biāo)準(zhǔn)化，種種以上問題都促進(jìn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)的亦步亦趨、攻堅(jiān)發(fā)展。不過，隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配與制造零件技術(shù)的不斷發(fā)展，未來一定會(huì)迎來一個(gè)航空裝配技術(shù)的高精尖發(fā)展態(tài)勢(shì)。

總結(jié)：總而言之，航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配技術(shù)得益于數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新而成的，因此這門技術(shù)除了可以用于制造輕工業(yè)配置以外，還可以被應(yīng)用于我國(guó)其他領(lǐng)域方面，比如目前火熱的3D打印技術(shù)和建模技術(shù)等等。而對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝備技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)近年來的報(bào)告分析可得知，未來航天發(fā)動(dòng)機(jī)裝備技術(shù)將傾向于更加環(huán)保化、節(jié)能化的制造技術(shù)，只有這樣才會(huì)可持續(xù)的長(zhǎng)久促進(jìn)航空行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王軍朋.航空發(fā)動(dòng)機(jī)為什么要做強(qiáng)度試驗(yàn)[J].大飛機(jī)，2021（11）

[2]吳逸飛;劉禮軍.以一流學(xué)科為導(dǎo)向的專業(yè)課程混合式教學(xué)探索——以“航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理”課程為例[J].教育教學(xué)論壇，2021（47）

[3]肖娜;劉康.航空發(fā)動(dòng)機(jī)加溫瞬態(tài)傳熱數(shù)值仿真計(jì)算與試驗(yàn)[J].中國(guó)科技信息，2022（01）