2022年12月9日嘲绷,南極熊獲悉倾皿,中國東航(600115)在中國商飛浦東祝橋基地,接收了全球首架交付的國產(chǎn)C919大型客機串锁。此次交付坡沿,意味著我國走完了噴氣式大型客機設(shè)計、試制钾埂、試驗河闰、試飛、取證褥紫、生產(chǎn)姜性、交付的全過程。東航也成為全球首家商業(yè)運營C919大型客機的航空公司髓考。
C919大型客機是我國按照國際民航規(guī)章自行研制部念、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機,座級158-168座氨菇,航程4075-5555公里印机。根據(jù)計劃,在接收首架C919后门驾,東航首批C919訂單的其余四架飛機也將在明年全部交付。首架C919將開展100小時以上空機驗證試飛多柑。
919的研制攻克了包括飛機發(fā)動機一體化設(shè)計奶是、電傳飛控系統(tǒng)控制律、主動控制技術(shù)平俘、全機精細化有限元模型分析等在內(nèi)的100多項技術(shù)宋泊。不包括機載系統(tǒng),僅大飛機自身的部段猴豁、部件湃改,如果全部拆成零件,總共約有100萬個小零件悲碰。目前C919國產(chǎn)大飛機丧足,已經(jīng)獲得32個客戶超過1000架的訂單。
△C919大飛機飛行中的樣子泻磅,圖源:CCTV
南極熊依然非常關(guān)注C919大飛機在研發(fā)蜗胖、試制搔片、交付等工程中使用到的3D打印技術(shù)。在今天舉辦的“第二屆中國航空航天增材制造技術(shù)發(fā)展論壇”上袄雷,中國商飛公司增材制造技術(shù)中心主任張嘉振表示:“增材制造可以大規(guī)模的減少飛機制造的費用脸缆,節(jié)省小批量零件生產(chǎn)的交付時間,優(yōu)化零件設(shè)計跑事、減少連接别粮,提高零件性能∩咭”
在經(jīng)濟效益方面辩诞,3D打印可以降低飛機全壽命周期的運營成本。據(jù)測算蒂窒,1架飛機的全生命周期中躁倒,每減重1公斤可以解決約20萬元人民幣。
下面我們來回顧一下洒琢,C919在研發(fā)秧秉、試制中使用的3D打印技術(shù):
3D打印C919機頭鈦合金主風擋整體窗框
在抖音舉辦的《院士開講》中,北京航空航天大學王華明院士分享用3D打印技術(shù)研發(fā)和制造C919機頭主風擋窗框的攻堅經(jīng)歷衰抑。
△中央電視臺CCTV4 《魯健訪談》欄目中象迎,北京航空航天大學王華明院士展示
C919機頭主風擋窗框尺寸大、形狀復雜呛踊,國內(nèi)飛機制造廠的傳統(tǒng)方法無法制作砾淌。歐洲一家公司可以制作,但周期漫長谭网,需要兩年時間才能交貨汪厨,而且價格高昂,僅每件模具費就要50萬美元卡宛。
2009年蛙檐,王華明團隊利用3D打印技術(shù),耗時55天做出了C919機頭鈦合金主風擋整體窗框胚闲,成本不足歐洲鍛造模具費的十分之一贪犁。
王華明團隊通過和沈陽飛機設(shè)計研究所等機構(gòu)的密切合作,在大型關(guān)鍵構(gòu)件的制造上缭柄,已經(jīng)取得了質(zhì)的突破檀氏。除了省去模具、傳統(tǒng)鑄造鍛造外软架,由于把三維問題當成二維來做纳帽,零件的大小、形狀杂虐、尺寸返工,不再受制約易贿,理論上不再受到制約。
“它將會改變未來裝備的結(jié)構(gòu)嫡纠,也許會改變未來裝備性能烦租,也許一個飛機需要3萬個零件,自重好幾十噸除盏,現(xiàn)在有了3D打印之后叉橱,幾萬個零件,也許變成2000個零件者蠕,數(shù)量已經(jīng)大幅度減少窃祝。通過打印高品質(zhì)的材料,強度在提高踱侣,自重也在減輕粪小。”王華明說抡句。
3D打印C919中央翼緣條
在中國青年報的一次采訪中探膊,西北工業(yè)大學的黃衛(wèi)東教授講述了為C919打印中央翼緣條的故事。
2011年年初待榔,“課題組”接到要為C919打印中央翼緣條任務(wù)逞壁。他們奮力拼搏、日夜鏖戰(zhàn)锐锣,不到1年時間债轰,在廢舊教學實驗廠房里建成了現(xiàn)代化工廠,研制出金屬3D打印專用設(shè)備缕翁,完成了一系列要求極高的性能測試工作丐闲,同時組建西安鉑力特公司,并趕在2012年年初完成了打印緣條的準備工作叠凸。
此后市协,團隊20多人加班加點,與時間賽跑料害,終于趕在2012年1月22日上午,一次性成功打印完成了第一件C919中央翼緣條凯辆。
這根鈦合金材質(zhì)的C919中央翼緣條掸栋,尺寸3.07米,重量196千克宜裂,2012年通過商飛的性能測試浑季,2013年成功應用在國產(chǎn)大飛機C919首架驗證機上。
這是國產(chǎn)機型首次在設(shè)計驗證階段掀哎,利用3D打印技術(shù)制備承力部件俩莽,在國際民機的設(shè)計生產(chǎn)中亦屬首次旺坠。更重要的是,作為機翼關(guān)鍵部件扮超,以我國當時的制造能力取刃,還無法鍛造出這樣超大尺寸的復雜結(jié)構(gòu)件。而如果向國外采購出刷,又勢必影響大飛機的國產(chǎn)化率璧疗。
“金屬3D打印技術(shù),為鈦合金零部件的加工提供了新的技術(shù)途徑馁龟,也為中國的航空制造打開了一扇新窗崩侠。”黃衛(wèi)東教授表示坷檩。
3D打印C919登機艙門鈦合金機構(gòu)零件
C919在2016年11月8號順利點火時却音,C919的前機身和中后機身的登機門、服務(wù)們以及前后貨艙門上還使用了23個金屬3D打印部件矢炼,是由金屬3D打印服務(wù)商飛而康完成的系瓢。飛而康科技采用基于SLM的3D打印技術(shù),對風扇進氣入口構(gòu)件的這種鈦合金薄壁結(jié)構(gòu)開展了技術(shù)攻關(guān)宜柱。經(jīng)過不懈的努力在4個月時間內(nèi)先后攻克了鈦合金大型薄壁件常見的應力開裂和型面變形等問題侦演,按時完成了產(chǎn)品交付,為C919順利點火做出了巨大的貢獻拣薄。
△由飛而康3D打印的C919飛機登機艙門鈦合金機構(gòu)零件分布圖
C919安裝的LEAP-1C發(fā)動機
2015年7月22日左撤,中國商飛公司和CFM國際公司舉行儀式,慶祝首臺CFM LEAP-1C發(fā)動機交付校搀。這臺發(fā)動機將安裝在首架C919飛機上三二,為飛機的下線和首飛做準備。
LEAP是由GE與法國賽峰(Safran)集團各出資50%組建的合資企業(yè)CFM研制的新一代航空發(fā)動機房幌,具有更好的燃油經(jīng)濟性和更低的二氧化碳排放量会刀,現(xiàn)已廣泛用于波音737、空客A320膜护、以及我國的C919等單通道客機掏绍。在2014年,由于改用了3D的燃油噴嘴锭测,其性能得到了進一步提升(能更高效地混合與注入燃料)译命。
(南極熊3D打印)
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