复合材料机身桶段试验件

ATL（自动铺带）工艺制造的复合材料机身桶段侧壁板

5月5日，凝聚着数十万科研人员心血、具有完全自主知识产权的我国按照最新国际适航标准研制的首款大型客机C919首飞成功。消息传来，航空工业沈飞参与研制的人员欢欣雷动、奔走相告。在这架飞机上，公司首次在该飞机的结构上成功应用了新型复合材料，并经受了首飞验证，一举打破了国外对我国先进复合材料制造技术的封锁，有效提升了企业核心竞争力，为推动我国科技进步做出了突出贡献。

沈飞科技人员立足科技创新，实现梦想开花结果。他们以承担C919大型客机垂尾和后机身桶段为起点，进一步探索先进复合材料在飞机大型主承力构件上的应用，并获得了成功。“面对着复合材料构件结构多样化、尺寸大型化的发展前景，传统复合材料构件制造工艺已经无法适应我国航空工业迅速发展的需要。”从事复合材料研究的马刚一谈起这个话题，就滔滔不绝地打开了话匣子。“新型复合材料技术代表着一个企业乃至一个国家航空制造水平，只要你掌握了这项工艺技术，无疑就拿到了跻身世界航空制造先进行列的通行证。多年来，我们在沈飞这个平台上，通过研发并验证复合材料大型构件的新型制造技术，并将其推广运用到我国航空工业领域中，成功解决了国家新研项目急需解决的问题，有效提升了我国先进航空复合材料制造技术水平。”

“一代飞机，一代材料，一代工艺。”新材料只有依靠新技术，才能在实际中得以推广应用、彰显价值，这是数代科研人员的深刻体会。大型加筋整体壁板是新研项目的关键零件，采用复合材料制造这件零件，其复杂结构对于沈飞人来说是一种全新的制造技术。面对巨大的挑战和存在的困难，沈飞科技人员瞄准高科技前沿技术，开展自主创新，通过不断迭代优化，采取整体辅助工装共固化技术，克服了以往复合材料夹层件在制造中存在的缺陷，切实提高了产品设计效率和产品制造效率、外观质量和合格率。

使命在肩，时不我待。某大型民机筒段试验件是一项国家重点课题，其复合材料壁板为大曲率、带有大量超长细比纵横加筋，与骨架定位配合区域多，工艺流程复杂，要求具有良好的形状与尺寸精度才能满足装配需求。而且该部件的两块壁板需要采用自动铺带，当时在国内尚无制造经验。作为机身结构设计、制造、验证的基础，该课题代表着我国航空复合材料制造的发展方向，一旦实现关键技术的突破，则为大型客机研制提供先进复合材料综合应用的技术储备。在任务量大、时间紧迫、多项关键技术需要攻关的情况下，沈飞参研人员始终遵循“严谨、精细、求实、认真”的理念，采用“难点识别、特征试验、综合研制”的科研思路，借鉴军机大型复合材料机翼、机身整体壁板工艺技术，很快攻克了超大型蒙皮模具设计、固化工艺参数优选、超长细比加筋长桁成形、高精度定位组合及大型整体壁板变形控制等难题。通过试验件的验证，建立了大型加筋壁板精准制造工艺体系。同时，通过自动铺带的壁板验证件研制与“积木式”技术验证，不断完善工艺参数，结合全尺寸复合材料机身壁板研制及综合验证试验，掌握了满足工程化应用要求和适航要求的大型机身壁板制造技术，为推动我国大型客机研制创造了有利条件。

“不忘初心，不辱使命。发展我国新型复合材料产业是我们科技工作者义不容辞的责任。”针对新研产品大型壁板在应用新型复合材料时频频出现的制造缺陷、装机产品让步交付，甚至接连出现的零件报废等问题，课题负责人刘标带领专项攻关团队，从制造流程入手，严抓现场操作过程控制，分析查找技术和操作的相关因素并采取改进措施，有效提升了工艺文件的完备性和操作的可控性。通过建立健全壁板制造的技术文件和操作规范，确保了壁板和加强筋条共固化这种先进工艺方法在生产制造流程中的应用，切实解决了大尺寸共固化壁板内部缺陷数量多等问题。通过技术攻关，生产效率大幅提升，缺陷数量显着下降，最终实现产品零缺陷交付。