探討航空航天制造技術(shù)及設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析

劉璐 馬一凡

摘 要：航空航天制造技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個國家綜合實力的重要標(biāo)志，隨著科技水平的提高，世界各國在航空航天領(lǐng)域的探索方面取得了很大的進(jìn)步，航空航天制造技術(shù)是推動航空航天業(yè)發(fā)展的重要力量，本文根據(jù)航空航天制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析了航空航天制造技術(shù)和設(shè)備發(fā)展的新趨勢。

關(guān)鍵詞：航空航天；制造技術(shù)；機載設(shè)備；發(fā)展現(xiàn)狀；新趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.236

1 航空航天制造業(yè)特點

（1）飛行器構(gòu)件復(fù)雜。飛行器制造技術(shù)應(yīng)滿足激烈的國防競爭要求，加快飛行器型號更新速度，形成小批量、多種類的航空航天制造技術(shù)生產(chǎn)特點，飛行器的構(gòu)件種類較多且制造難度大，承力構(gòu)件需要輕型的焊接形式，利用先進(jìn)的焊接技術(shù)如真空電子束焊、慣性摩擦焊和真空焊等提高承力構(gòu)件的制造質(zhì)量，飛行器的整體薄壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要使用先進(jìn)的施工工藝和高精度數(shù)控機床進(jìn)行加工；飛行器內(nèi)部的動力裝置是其中的關(guān)鍵性構(gòu)件，可以采用激光、電子束河電解等特殊工藝進(jìn)行加工，保證動力裝置上的小孔的形狀、大小和表面制造質(zhì)量滿足航空航天行業(yè)的質(zhì)量要求；飛行器的制造工藝和復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造加大了飛行器制造的難度，為了適應(yīng)世界各國航空航天業(yè)激烈的競爭，需要保持較高的制造技術(shù)和應(yīng)變能力。

（2）高性能的航空材料?，F(xiàn)代航空航天材料要求具有高強度和剛度，并要有耐高溫、耐低溫性能和抗老化、抗腐蝕性能，能夠承受高強度的沖擊力，一般在航空航天制造中使用的材料多為高溫合金、高強度鋼、復(fù)合材料和鈦合金工程陶瓷等，這些材料雖然能夠滿足航空航天業(yè)的制造要求，但是其加工性能相對較差，實際使用時需要利用特殊的工具和切割設(shè)備進(jìn)行加工，具有一定的加工難度。一般航空航天制造的零件需要在表面噴涂特殊材料提高零件的耐磨和抗腐蝕性能，很多制造環(huán)節(jié)需要利用新材料和新的制造工藝，比如激光加工、電加工和高壓水切割加工等特種加工技術(shù)。

2 航空航天制造技術(shù)及設(shè)備

（1）飛行器制造技術(shù)及設(shè)備。飛行器制造中涉及的關(guān)鍵性技術(shù)包括裝配連接技術(shù)、大型整體構(gòu)件制造技術(shù)、鈑金件制造技術(shù)和機翼整體噴丸成形技術(shù)等，其中機翼整體壁板噴丸成形技術(shù)需要用到CNN數(shù)控噴丸成形機，裝配連接技術(shù)需要用到自動鉆鉚技術(shù)、膠接技術(shù)和密封鉚接技術(shù)等，制造設(shè)備包括計算機控制巨型真空熱壓罐、計算機集成控制柔性自動裝配系統(tǒng)等；大型整體構(gòu)件制造技術(shù)在制造大型的鍛坯時要用到大型的鍛壓機和拉伸機，擴散鏈接技術(shù)適用于鈦合金整體構(gòu)件的成形制造中，需要使用特殊的鈦合金整體構(gòu)件成形和擴散連接設(shè)備，使用多坐標(biāo)、多主軸的數(shù)控銑床加工；復(fù)合材料制造技術(shù)是將環(huán)氧樹脂或金屬作為基體，將碳纖維作為加強材料合成復(fù)合型材料，這種復(fù)合材料具有很高的強度，且質(zhì)量較輕，不需要進(jìn)行表面防護既有較好的抗腐蝕和耐磨性能，但利用復(fù)合材料制造使需要使用成形技術(shù)，新型固化模具、固化設(shè)備和固化監(jiān)控技術(shù)等參與復(fù)合材料構(gòu)建制造。

（2）發(fā)動機制造關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)動機制造中需要使用特種加工技術(shù)和先進(jìn)的焊接技術(shù)，其中特種加工要使用激光加工技術(shù)、離子束加工、電解加工和磨粒流加工技術(shù)等，焊接要使用電子束焊接技術(shù)、擴散鏈接技術(shù)和慣性摩擦焊接技術(shù)，使用的設(shè)備有大型真空電子束焊接機。

（3）機載設(shè)備制造技術(shù)。航空航天制造中的機載設(shè)備種類較多，具有高精密度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且批量小等特點，機載設(shè)備制造關(guān)鍵技術(shù)有微電子工藝、超精密加工工藝、微型制造技術(shù)和自動化制造加工技術(shù)，其中超精密加工技術(shù)的尖端科技中的關(guān)鍵性技術(shù)之一，機載設(shè)備使用的超精密加工技術(shù)主要有超精密切割、超精密復(fù)合加工和光刻技術(shù)等，自動化制造加工需要使用的技術(shù)和設(shè)備有計算機輔助設(shè)計和柔性制造技術(shù)。

3 航空航天制造技術(shù)發(fā)展方向

（1）超精密加工技術(shù)。超精密加工制造技術(shù)在提高產(chǎn)品性能和制造質(zhì)量、裝配效率等方面具有很大的幫助作用，隨著航空航天發(fā)展水平的提高，對加工精度和產(chǎn)品制造質(zhì)量要求越來越高，出現(xiàn)了很多超精密交工技術(shù)和機床，現(xiàn)在的超精密加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了納米加工階段，并向更加精密的方向發(fā)展，此外超精密加工技術(shù)在滿足產(chǎn)品制造精度要求的同時，逐漸向高效率、自動化、加工測量一體化等角度發(fā)展。

（2）高速加工技術(shù)。面對航空航天制造在全球范圍內(nèi)激烈的競爭壓力，生產(chǎn)制造航空航天部件的同時不僅要滿足高質(zhì)量要求，還應(yīng)重視產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和成本控制，高速加工技術(shù)在現(xiàn)代航空航天制造中，不僅能夠保證產(chǎn)品制造的精度要求，還能有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，高速加工技術(shù)的柔性加工已逐漸取代了傳統(tǒng)的專用生產(chǎn)線，能夠更加高速高質(zhì)量的實現(xiàn)航空航天器整體構(gòu)件的加工任務(wù)，具有很強的告訴切割和曲面控制優(yōu)勢。

（3）數(shù)字化制造技術(shù)。航空航天制造業(yè)的是一項技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，航空航天制造已經(jīng)實現(xiàn)了柔性自動化裝配和數(shù)字化制造技術(shù)，通過激光測距定位技術(shù)和數(shù)字化柔性加工單元、數(shù)字化檢測等多項自動化裝配技術(shù)提高產(chǎn)品制造效率和精確度，計算機技術(shù)和機床控制技術(shù)的發(fā)展使航空航天制造已經(jīng)邁向了智能化和集成化，通過數(shù)字化制造車間、數(shù)字化建模仿真技術(shù)等實現(xiàn)了數(shù)字化綜合制造新技術(shù)。

4 結(jié)束語

航空航天制造技術(shù)可以劃分了整體構(gòu)造和關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)兩大類，其中整體開發(fā)主要涉及整體集成技術(shù)，自從我國發(fā)展航空航天技術(shù)以來已經(jīng)取得了飛躍性的進(jìn)步，在載人航天、探月工程和運載火箭等方面取得了巨大的成就，激烈的航空航天國際競爭壓力迫使我們要不斷進(jìn)行技術(shù)開發(fā)提高各項制造環(huán)節(jié)的生產(chǎn)加工技術(shù)，未來各國在航空領(lǐng)域的發(fā)展需求將不斷擴大，如何進(jìn)一步提高我國的航空航天制造技術(shù)，將是我們必須面對的問題。

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