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协同创新,引领预研,敢为人先,技术革新

发布日期:2017-07-27 浏览次数:23

大鹏一日同风起,扶摇直上九万里。随着C919在沪上蓝天的盘旋遨游,大飞机国产化、千年来的大鹏之梦正逐步实现,但是,春天的道路依然充满泥泞,梦想之路依然充满坎坷,对比以波音、空客企业为代表的国际一流民机制造商,民机先进技术的研究之路仍然任重道远。

一个行业有一个行业的舞台,与航天,汽车等成熟产业相比,以商飞人为代表的中国民机人成长在中国最好的年代,却也经受着最激烈的市场竞争。习总书记曾说过“大家搞大飞机,和‘两个一百年’的目标,和实现中国梦的目标是一致的。”这是国家对民机事业最好的支撑,也是祖国为民机人搭起的广阔舞台。而复合材料机翼研制攻关项目(CWTRP)团队作为民机人的一份子,商飞民机预研项目的先行者,在秉承长期奋斗、长期攻关、长期吃苦、长期奉献”的基础上,始终以“协同创新,引领预研,敢为人先,技术革新”为旗,以大飞机精神为魂,以创新精神为纲,为攻克民用航空领域复合材料应用难关,提高我国未来民机先进性和市场竞争力而努力钻研,克难奋进。

在我国民用飞机的预研之路上,CWTRP团队面临着复合材料结构设计经验不足,制造经验匮乏,材料性能研究不透,先进技术引入门槛高等一系列难关。在这条布满荆棘的光荣之路上,CWTRP团队又是如何在工作中践行创新的理念,实现技术的革新,又如何在现实中孕育出“大飞机梦”的种子呢?

协同创新克难关,引领预研争毫厘

预研的基础就是创新,但没有一项创新是“闭门造车”造出来的,只有发挥中国商飞企业在“主制造商—供应商”模式的引领作用,组建跨专业、跨单位、跨集团、跨国家的综合性技术团队(IPT),按照“矩阵式”管理,打破单位、部门、专业壁垒的管理创新,大家才能“协同创新”。CWTRP团队基于COMAC矩阵管理模式,以中国商飞内部技术人员作为核心成员、外部IPT人员在北研中心现场集中办公的方式,实现了跨专业、跨单位、跨集团、跨国家协同工作和人力资源优化配置。既相互支撑形成能力,又相互制约确保质量;提高工作效率,确保交付物质量,实现产品/技术集成。

复合材料机翼研制攻关项目(CWTRP)团队之大飞机青年突击队

2016年年底,浦东祝桥基地,当时设计制造难度最高、尺寸最大(4m×3m)的典型盒段外翼壁板制备完成,但3号长桁根部出现了固化不充分情况。为解决该技术问题,设计、制造、强度、试验等多方人员团结一致,结合无损检测结果,对3号长桁根部质量进行评估,分析问题原因并讨论解决方案。

经过多达5轮不同级别的讨论、协调,CWTRP团队提出了解决方案,又经过6轮的反复设计、分析,在综合权衡各项要求及工艺可行性后,团队制定了具体措施。在措施实施中却遇到了新问题:修补长桁与原长桁产生了大约4mm的阶差,将影响壁板乃至机翼的装配性能。深入讨论分析后,团队决定通过机械加工的方法来解决阶差问题,将零件表面不平整带来的影响降到最低。在制造现场,设计人员与工艺、工人拧成一股绳,反复论证、多轮测量,最终4mm的阶差被缩小到了0.3mm,他们知道自己又一次攻关成功了。在项目里,这种“拦路虎”有很多,CWTRP团队时刻团结在一起,群策群力,发现问题,解决问题,这是工作,也是责任。

敢为人先有锐气,技术革新有底气

预研因革新而进步,脑中有想法,脚下就有方向。CWTRP团队最大的特点不是胸有成竹,稳中取胜,而是敢于尝试,勇于试错。因项目一时挫折而灰心丧志,因技术攻关艰难而放弃前行,甚至将现有成熟技术直接用于项目,那预研何以为预研?CWTRP团队,就该“敢为人先”,像爬山虎一样,咬定青山,向着先进技术的方向不断攀沿,把成果的绿色铺满征程。

时间倒回一年前,201512月,首件机翼外翼翼梁制造完成,这件使用了国际水平高强度复合材料的大尺寸翼梁,设计要求极高,制备难度极大,从孕育到诞生就克服了难以想象的重重困难,这本该是个值得大家庆祝的日子,却被一道丑陋的“伤疤”硬生生地拦了下来——褶皱。

翼梁的质量对机翼结构安全性能、飞机安全水平至关重要,其设计制造涉及结构设计、强度分析、复材工艺、机械加工、无损检测等多类学科。项目节点在即,进行过前期验证的翼梁制造却出现了始料未及的状况。面对这一前所未有的挑战,长期攻关的经验使得整个CWTRP团队格外沉着沉着,迅速拿出勇往直前的决心迎难而上,团队成立了QC小组,运用质量改进工具,开展攻坚战。

CWTRP团队成员通过一次次地头脑风暴,依据国内外飞机翼梁结构设计经验和仿真模拟、工艺验证等手段,北京、上海的两地奔波,紧张的分析决策,繁忙的现场作业,最终从复杂的工艺中确定问题的“症结”为腹板双向变厚度设计和铺贴工艺不合理。如何解决呢?国外如空客A350的自动铺丝技术虽可以解决,但是企业需要两年时间才能形成成熟工艺。百愁莫展之时,团队决定大胆创新,将空客A350所采用的自动铺丝工艺的方法理论,融合到传统的手工铺贴工艺和热隔膜工艺中,研发一种新的方案以解决翼梁褶皱问题。

新方案意味着新风险,在巨大的压力下,CWTRP团队加班加点,反复论证,最终确定具体解决方法为针对手工铺贴工艺,在料层展开困难处进行技术处理,优化料层构造。为及时应对制造现场的各类突发情况,避免远距离沟通、反馈耽误时间,大家在接下来的几个月里轮流到上海进行24小时跟产,根据料层裁剪原则,结合设计常识和经验,进行现场决策。翼梁要铺贴100多层,每一层都有4-6处需要现场判断,每一层的小失误都有可能影响产品质量,而每宣布报废一根翼梁,损失总成本约50万,现场决策的压力可想而知。面对着高强高压的工作,团队成员经常没日没夜地守在现场,忘记晚饭是常有的事、夜宵更是豪侈品,工作填满了他们的生活,有时候连睡觉都在念叨着翼梁

20169月,大半年的时间一晃而过,距离首件翼梁零件交付只有不到四个月的时间,大家怀着忐忑的心情等待着对他们半年付出的“审判”。“目测无明显褶皱,等待无损结果。”新的机翼翼梁“出炉”伊始,兴奋的声音便传遍了生产现场,传到了CWTRP团队成员的耳中。丑陋的“伤疤”终于被妙手的医生们抹掉。

本次技术攻关,研发了融合自动铺丝理念的优化制备方法,突破了现有技术工艺瓶颈,解决了大厚度变厚度双曲率外翼梁的褶皱问题,实现了对梁R角变厚处的质量控制和无褶皱大尺寸翼梁零的突破。本次技术革新为后续复合材料设计研发起到巨大的推进作用,也为未来宽体型号的研制积累了宝贵经验。

复合材料机翼研制攻关项目之无褶皱翼梁

“只有把人生理想融入国家和民族的事业中,最终才能成就一番事业。”在商飞绝不是空洞的口号,CWTRP团队将坚持以大飞机精神为魂,以“协同创新,敢为人先”为旨,力争实现“引领预研,技术革新”的目标,最终把个人事业汇入研制国产大飞机的目标中,让蓬勃梦想与蓝天追梦共鸣,勾画出人生的绚烂色彩。

“尽管这条路很长,要保持耐心,要一以贯之,锲而不舍,扎扎实实,脚踏实地。一定要有这个雄心壮志,要相信大家一定会实现这样一个伟大目标。大家将铭记这一巨大鼓励,坚定信念与信心,勇担使命与责任,以抓铁有痕、踏石留印的干劲奋力开创大飞机事业。民用飞机的预研之路不可能一帆风顺,纵然前行之路布满荆棘,但大家始终牢记习大大总书记的这段话,凭着一股敢为人先,到中流击水的劲头,无论前路多困苦,风浪多大,都将以梦为马,助力遨游!

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