軍用運輸機制造技術發展研究

王振成

摘 要：近年來，軍用和民用運輸機的聯系越來越緊密，隨著民用運輸機技術的快速提升，其先進的制造技術已經成功地運用到了軍用運輸機的制造領域。先進的復合材料以及輕質的合金結構正在為軍用運輸機的制造技術提升發揮著巨大的作用。文章重點探索軍用運輸機制造技術的發展現狀以及發展趨勢。

關鍵詞：軍用運輸機；制造技術；發展方向

軍用運輸機在軍事作戰中的重要性是不言而喻的，其屬于一種特殊的戰略性武器配備，引起，對于軍用運輸機的核心技術各個國家都是嚴格保密的。最初軍用運輸機的核心制造技術只是掌握在少數的幾個軍事強國手中。隨著越來越到的國家和運輸機制造集團的加入，使得該領域的技術競爭異常激烈。與此同時，民用運輸機制造技術的快速發展，并逐漸與軍用運輸機制造技術相融合，其中A400M就是其中的典型代表。

1 整體結構制造技術

軍用運輸機的結構部件實現整體化，有利于降低飛機的整體重量，并且，降低生產成本，提高整體的生產效率。同時，在設計的過程中，可以更加地靈活，易于檢測，降低結構的腐蝕程度。目前，軍用運輸機的整體結構主要包括：整體框、梁以及整體壁板。其中最重要的制造技術主要有：整體壁板的噴丸成形技術以及攪拌摩擦焊接技術等。

2 復合材料結構制造技術

該技術不僅在整體結構制造中發揮出來巨大的作用，還在金屬替代型部件的制造當中顯示了不可替代的優勢。既有效地降低了機身的重量，還將軍用運輸機的性能大幅度提升。目前，復合材料被廣泛的應用到運輸機的制造過程當中。在A400M運輸機當中，復合材料占總體材料的比例已經超過了35%。復合材料的主要制造技術包括：手工鋪層、壓膜成型等。

3 輕質合金結構制造技術

總體來講，金屬結構仍然在軍用運輸機的機體部件中占有重要地位。并且，很多部件的構成是不可能用其他材料替代的。因此，就要在金屬材料上下功夫。為了更好地降低金屬部件的重量，進而提高軍用運輸機的整體性能以及大幅度降低生產成本。一些合金結構走入了人們的視線，例如：鈦合金和鋁結構等。目前，鈦合金頭罩已經在美國的C-17發動機掛架上的薄壁中成功運用。這一應用不僅有效地簡化的相應的制造工藝，并且，使得所有零配件的重量更輕，生產費用更低。

A400M軍用運輸機中的很多結構都采用了先進的鋁合金結構，例如：機身的“上殼體”就是利用鋁合金鍛造而成的，其中，一平米的面積重量還不到19kg。另外，在軍用運輸機的機翼和尾翼的增升裝置中，都選用了鋁合金蜂窩膠結構。

4 自動化裝配技術

該技術主要從三個方面得以體現：軍用運輸機的翼梁自動裝配、整體壁板的自動鉆鉚和機翼對接真空起重控制。第一個方面的廣泛應用，有效地免除了工人在拆卸、清洗等工作。龍門吊和手工制造過程的免除，不僅能夠降低對部件的意外損傷概率，還可以充分利用機器在多個工作站高效使用。在緊固過程當中，裝配型架可以有效地對部件起到加緊穩固作用，進而不需要再對蒙皮和翼梁的精度進行確定，從而縮減了生產時間，生產效率顯著提升。目前，軍用運輸機的翼梁系統已經突破到E5000，并且，已經被廣泛地應用于C-17當中。

在A400M軍用運輸機的生產過程中，采用了一種專門設計的真空起重系統。機翼可以被該起重系統懸吊在機身的上方，從而更加精準的緩緩安置到既定的位置，然后，對其進行固定連接就可以了。

5 精益制造技術

目前，波音公司為了更好的發揮C-17軍用運輸機的作用。對其采取精益制造理念。主要的方法包括：增強工作人員的生產制造能力，對生產車間進一步改造，多職能團隊集成工作，工作流程進一步細化等。精益制造主要作用在：軍用運輸機的貨倉坡道以及艙門、機頭等。其中，在對機頭進行精益制造過程中，生產效果明顯提升，并且，生產周期降為原周期的40%。制造時間更是降為原來的15%左右。同時，之前遇到的很多安全問題出現的概率也大幅度降低。

6 數字化技術

波音在 C-17的機身制造中采用了數字化技術，選用達索公司的 Deneb/IGRIP 數字制造解決方案，并將其用于“Brotje”鉚接機，用來仿真該鉚接機的所有運動和功能，包括加工工具的自動更換。它也被用來檢查潛在的碰撞干涉。波音公司通過采用這種方法來縮短C-17 飛機的生產時間，并減少生產中的錯誤。空中客車公司則將 DELMIA V5機器人數字化制造解決方案用于A400M 制造。該解決方案是由達索系統公司和 IBM 公司聯合開發，主要用于制造過程模擬、驗證和規劃機器人裝配生產線。這一戰略選擇將使空中客車新機項目的設計和生產時間減少、成本降低并加速新產品的問世。A400M 飛機是第一架完全采用 CATIA V5 設計并采用 DELMIAV5 進行模擬制造的飛機。該模擬工具拓展了數字化制造領域，能夠提供A400M 項目檢查裝配以及維修過程中各種飛機零件的可達性。

7 結束語

近年來，隨著各種運輸機制造材料生產技術的不斷提升，以及民用運輸機生產技術的大幅度提升。軍用和民用運輸機在很多方面都出現了相融性。A400M軍用運輸機就是軍用和民用運輸機技術融合的典型代表。未來的軍用運輸機的發展主要集中在材料的創新以及安裝、生產技術的改革上。這些方面的技術創新能夠有效地提升軍用運輸機的生產效率，減低生產成本以及生產時間。同時，還可以大幅度地提升軍用運輸機的性能，增強軍用運輸機在實戰中的作用。

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