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投稿指南 为了适应国防建设和国民经济发展的需要，航空科技工业的主要产品- 现代飞机和发动机正朝着高性能、高减重、长寿命、高可靠、舒适性以及降低制造成本的方向不断发展更新。因此，要求飞机和发动机结构进一步整体化、零件大型化，以达到大幅度减少零件数量，从而减少零件之间连接所增加的重量的目的，避免由于连接带来的应力集中，提高结构寿命和结构可靠性;通过减少零件数量，还可以大量减少工装的数量和加工工装的工时，从而大幅度降低制造成本。近十几年来，新一代飞行器的不断问世推动了各国航空制造技术的长足进步。从总体上看，世界航空制造技术的发展趋势可以归纳为以下几个方面。
1 数字化制造技术成为提升航空科技工业的重大关键制造技术
与传统研制技术体系相比，数字化设计/制造/管理体系的内涵发生了根本性的变化，见表 1。
数字化制造技术的内涵特征包括:
·产品数字化:产品数字建模和预装配以及并行产品定义;
·设计数字化:飞机构型定义和控制，多变共用模块设计，采用整体件，减少分立零件;
·试验数字化:设计功能样机和性能样机，减少或简化实物试验;
·制造数字化:采用数字化生产线，大幅度减少工装模具，全面推行数字化制造方式;
·飞行数字化:构建虚拟飞行环境;
·管理数字化:以项目为龙头建立全球虚拟企业。
数字化制造技术的内容包括:定义数字化生产线和数字化车间;扩大数控机加范围，增加大件、高效数控加工;对饭金、复材构件、焊接、检测等采用数字化技术手段和工艺;减少零部件工装，发展柔性工装和数字化装配定位技术，取消原用装配精加工台。要求制造时间缩短 66%，工装减少90%，制造成本降低50%.
1.1 国际现状
波音777- 全球第一个全机数字样机，是实现数字化制造的里程碑;JSF- 第一个基于全球虚拟企业制造的飞机项目，开创了数字化生产方式，代表了数字化制造的最高水平。
1.2 国内现状
通过数字化技术的预研、产品型号研制和民机转包生产的应用，数字化制造技术有了较大发展，已全面开展三维数字化设计和虚拟装配，形成了全机级和部件级的数字样机，产品数据管理、工艺设计和工装设计制造基本上都采用了数字化技术，已开始研究数字化装配技术，为数字化制造奠定了基础。
在数控加工领域，开展了高效数控加工技术和数值模拟与仿真技术研究，在饭金、复合材料、焊接工艺等特种加工领域开展了数值分析等探索性研究，但总体上技术基础还比较薄弱，标准规范相对滞后，各种数据库有待进一步规划和开发。
目前所开展的数字化工作，只是把数字化技术应用到现有工作和环节中，简单地达到缩短周期和提高效率的目的，还没有体现出它是一场新技术革命，没有深入到系统内部去改变传统的设计、制造、试验和管理的模式、方法、手段、流程和生产组织，尚未形成数字化生产方式。
2 高效、低成本复合材料结构制造技术得到迅速发展
2.1 树脂基复合材料构件关键制造技术
2.1.1 国际现状
树脂基复合材料具有可设计性好、密度低、强度和模量高、抗疲劳性好、耐腐蚀及工艺性好等优点。在4代机上的用量占结构重量的24%-40%，干线机占10%-15%,A380超过20%,B787超过50%，发动机的冷端部件风扇叶片、进气机匣和螺旋桨也采用复合材料。在制造技术方面，叠层板热压罐制造技术已广泛用于生产，采用了自动下料设备、铺带机、数控蜂窝铣、计算机控制热压罐、数控高压水切割设备和超声扫描检测设备，实现了生产自动化。
美国在80年代低成本技术开发的基础上，规划了一个10年的CAI计划，现已完成了第2阶段计划，在F35飞机上验证的项目有:RTM整体尾翼,CORTM整体进气道、纤维铺放进气道、RFI纤维纵向增强整体机翼蒙皮、前机身二型连接整体结构及X-COR纤维增强泡沫夹层隐身结构以及快速高效激光超声检测技术。
2.1.2 国内现状
树脂基复合材料已用于飞机机翼外翼、尾翼、鸭翼等结构上，在发动机外涵道上也有应用。在制造技术方面，叠层板热压罐已用于生产，结构胶接共固化技术已用于型号生产，共固化整体成形技术已用于飞机前机身下壁板和发动机外涵道，蜂窝夹层胶接结构已用于飞机水平尾翼及升降副翼。整体结构液体转移成形技术应用已取得突破性进展，缠绕铺放及蒙皮铺带技术正在开展应用研究，其中一些技术正在支线客机等型号上验证，将为国内大飞机的生产奠定较好的基础。
2.2 超高温复合材料构件关键制造技术
2.2.1 国际现状
SiC纤维增强的钛基复合材料已用于低压涡轮风扇轴等发动机部件，可减轻结构重量20%-40%.陶瓷基复合材料工作温度可达1200~1650°C，以推重比9-10发动机为试验平台对燃烧室、涡轮外环、火焰稳定器、矢量喷管调节片和密封片等进行演示验证。碳碳复合材料工作温度达1500~2OOO°C，美、法、俄等已研制出碳/碳复合材料燃烧室喷嘴、加力燃烧室喷管、隔热屏、鱼鳞片、涡轮和导向叶片、整体涡轮盘等。
1 数字化制造技术成为提升航空科技工业的重大关键制造技术
与传统研制技术体系相比，数字化设计/制造/管理体系的内涵发生了根本性的变化，见表 1。
数字化制造技术的内涵特征包括:
·产品数字化:产品数字建模和预装配以及并行产品定义;
·设计数字化:飞机构型定义和控制，多变共用模块设计，采用整体件，减少分立零件;
·试验数字化:设计功能样机和性能样机，减少或简化实物试验;
·制造数字化:采用数字化生产线，大幅度减少工装模具，全面推行数字化制造方式;
·飞行数字化:构建虚拟飞行环境;
·管理数字化:以项目为龙头建立全球虚拟企业。
数字化制造技术的内容包括:定义数字化生产线和数字化车间;扩大数控机加范围，增加大件、高效数控加工;对饭金、复材构件、焊接、检测等采用数字化技术手段和工艺;减少零部件工装，发展柔性工装和数字化装配定位技术，取消原用装配精加工台。要求制造时间缩短 66%，工装减少90%，制造成本降低50%.
1.1 国际现状
波音777- 全球第一个全机数字样机，是实现数字化制造的里程碑;JSF- 第一个基于全球虚拟企业制造的飞机项目，开创了数字化生产方式，代表了数字化制造的最高水平。
1.2 国内现状
通过数字化技术的预研、产品型号研制和民机转包生产的应用，数字化制造技术有了较大发展，已全面开展三维数字化设计和虚拟装配，形成了全机级和部件级的数字样机，产品数据管理、工艺设计和工装设计制造基本上都采用了数字化技术，已开始研究数字化装配技术，为数字化制造奠定了基础。
在数控加工领域，开展了高效数控加工技术和数值模拟与仿真技术研究，在饭金、复合材料、焊接工艺等特种加工领域开展了数值分析等探索性研究，但总体上技术基础还比较薄弱，标准规范相对滞后，各种数据库有待进一步规划和开发。
目前所开展的数字化工作，只是把数字化技术应用到现有工作和环节中，简单地达到缩短周期和提高效率的目的，还没有体现出它是一场新技术革命，没有深入到系统内部去改变传统的设计、制造、试验和管理的模式、方法、手段、流程和生产组织，尚未形成数字化生产方式。
2 高效、低成本复合材料结构制造技术得到迅速发展
2.1 树脂基复合材料构件关键制造技术
2.1.1 国际现状
树脂基复合材料具有可设计性好、密度低、强度和模量高、抗疲劳性好、耐腐蚀及工艺性好等优点。在4代机上的用量占结构重量的24%-40%，干线机占10%-15%,A380超过20%,B787超过50%，发动机的冷端部件风扇叶片、进气机匣和螺旋桨也采用复合材料。在制造技术方面，叠层板热压罐制造技术已广泛用于生产，采用了自动下料设备、铺带机、数控蜂窝铣、计算机控制热压罐、数控高压水切割设备和超声扫描检测设备，实现了生产自动化。
美国在80年代低成本技术开发的基础上，规划了一个10年的CAI计划，现已完成了第2阶段计划，在F35飞机上验证的项目有:RTM整体尾翼,CORTM整体进气道、纤维铺放进气道、RFI纤维纵向增强整体机翼蒙皮、前机身二型连接整体结构及X-COR纤维增强泡沫夹层隐身结构以及快速高效激光超声检测技术。
2.1.2 国内现状
树脂基复合材料已用于飞机机翼外翼、尾翼、鸭翼等结构上，在发动机外涵道上也有应用。在制造技术方面，叠层板热压罐已用于生产，结构胶接共固化技术已用于型号生产，共固化整体成形技术已用于飞机前机身下壁板和发动机外涵道，蜂窝夹层胶接结构已用于飞机水平尾翼及升降副翼。整体结构液体转移成形技术应用已取得突破性进展，缠绕铺放及蒙皮铺带技术正在开展应用研究，其中一些技术正在支线客机等型号上验证，将为国内大飞机的生产奠定较好的基础。
2.2 超高温复合材料构件关键制造技术
2.2.1 国际现状
SiC纤维增强的钛基复合材料已用于低压涡轮风扇轴等发动机部件，可减轻结构重量20%-40%.陶瓷基复合材料工作温度可达1200~1650°C，以推重比9-10发动机为试验平台对燃烧室、涡轮外环、火焰稳定器、矢量喷管调节片和密封片等进行演示验证。碳碳复合材料工作温度达1500~2OOO°C，美、法、俄等已研制出碳/碳复合材料燃烧室喷嘴、加力燃烧室喷管、隔热屏、鱼鳞片、涡轮和导向叶片、整体涡轮盘等。
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