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拥抱海空 展翼蓝天
撰稿:赵卫波 岳峥嵘 戴海滨 资讯来源:中国航空报 点击次数:767  更新时间:2016-9-2

2016年7月23日,由中航工业研制的国产大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600 01架机在珠海实现总装下线,标志着该型机首架机机体结构和机载系统安装工作正式完成,全面进入地面联调联试阶段。AG600项目研制是中航工业为主体的各参研单位众志成城集智攻关的协奏曲;作为中国“三个大飞机”之一,该项目将深刻影响我国通用航空,乃至整个航空工业的发展。

国之重器 应运而生

2016年政府工作报告中多次提及大飞机,明确指出加快大型飞机研制是我国“十三五”的重点任务。

作为我国“三个大飞机”之一的大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600,承载着国家的使命。AG600是为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,我国首次研制的大型特种用途民用飞机,是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备,对我国经济发展和转型升级具有重大意义。

AG600飞机按照“水陆两栖、一机多型、系列发展”的设计思路,采用单船身、悬臂上单翼布局及前三点可收放式起落架,选装4台涡桨发动机,最大起飞重量53.5吨,20秒内可一次汲水12吨。全机共有5万多个结构及系统零部件、近120万个标准件。研制这么大的特种飞机,对于中航工业通飞来说是第一次;对于中航工业而言,研制这么大体量的既能在陆地上起降又能在水面上起降的特种飞机,也是第一次。

从2009年9月5日,中国航空工业集团公司正式对外宣布启动大型灭火/水上救援水陆两栖飞机研制项目算起,到2016年7月23日完成飞机总装,六年十个月,航空人携手并进、一路走来,遇到的艰难与险阻不胜枚举。AG600项目共召开300余次适航审查会议,确认了数千个零组件制造符合性项目、数万个制造符合性检查工序,完成42个结构大部件的适航预检查和局方制造符合性检查,下发两千余份总装指令……从立项、设计、各大机体商联合制造,到适航挂签、总装,几乎每一步都是大型特种飞机的尝试与突破。

凝焦聚点 运筹帷幄

为顺利完成AG600飞机的研制,中航工业研究制定了“主承制商-供应商”的“大协作”模式,充分调动中航工业乃至全国资源参与型号研制。先后任命时任中航工业副总经理徐占斌(现国家国防科技工业局党组成员、副局长)、副总经理耿汝光为项目行政总指挥,同时,确定中航工业通飞作为责任主体,中航工业特飞所/中航工业通飞研究院作为总设计师单位,中航工业通飞华南公司作为飞机主承制单位。

2006年初,特飞所开始着手开展水面飞行器用于国家应急救援方面的综合论证。2007年11月,正式向原国防科工委上报了《大型灭火/水上救援水陆两栖飞机研制项目建议书》,拟争取国防科技工业民用专项科研工程研制项目立项支持。2009年2月25日,国务院总理签字批准项目立项;同年6月2日,国家工业和信息化部与财政部同意批复项目研制立项。

至此,项目研制工作全面启动。2010年1月,中航工业特飞所与民航局上海审定中心就安全保障合作计划(PSP)条款进行了研讨,形成PSP草案;7月28日,中航工业通飞与中国民航局在京签署了安全保障合作计划(PSP);11月,大型灭火/水上救援水陆两栖飞机的1:10模型参加珠海航展。2012年2~4月,各专业先后与各研制单位开展了联合概念定义;5月23~26日,中航工业通飞在珠海先后召开了大型灭火/水上救援水陆两栖飞机可行性研究报告评审会和总体技术方案评审会,评审认为:总体技术方案合理可行,可以转入初步设计工作;11月13~18日,大型灭火/水上救援水陆两栖飞机物理样机参加第九届珠海航展。

2013年4月25~26日,中航工业在珠海组织召开了大型灭火/水上救援水陆两栖飞机初步设计评审会,评审认为:飞机主要性能指标达到立项批复性能,可以转入详细设计工作;7月5日,在上海召开了大型灭火/水上救援水陆两栖飞机首次型号合格审定委员会(TCB)会议,标志型号审定工作全面启动;11月17日,工信部在北京召开了大型灭火/水上救援水陆两栖飞机可行性研究报告评审会,通过可研评审;同年12月,项目可研批复。

2014年9月18~19日,中航工业在珠海组织召开了大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600详细设计评审会,评审组一致同意飞机通过详细设计评审,可以转入下一阶段工作。2015年2月8日,完成电缆安装图纸发放以及电缆线束图纸发放工作,标志着AG600项目详细设计工作全部完成;8月21日,召开型号合格审定委员会(TCB)中间会议,确定AG600飞机型号合格审定基础。

与此同时,2014年3月中旬,AG600飞机机头、机身零部件制造在中航飞机西安分公司、中航工业成飞民机/成飞相继开工,标志着AG600项目正式进入制造阶段;5月份,AG600飞机发动机短舱项目零部件制造在中航工业通飞华北公司开工。9月17~18日,“AG600飞机雷电模型”在特飞所/研究院通过制造符合性检查,这是AG600飞机型号取证历程中的首张适航批准标签。9月19日,AG600飞机龙骨梁部件在西飞正式装配开铆,标志着AG600飞机中机身研制工作进入装配生产阶段。2015年7月17日,AG600完成机身结构对接,全面进入总装阶段。

据了解,国内共有20个省市、150多家企事业单位、十余所高校的数以万计的科研人员参与了项目研制。AG600的供应商有70多家,其中中航工业成飞民机承担机头的制造,西飞承担中机身和机翼的制造,中航飞机汉中分公司承担后机身和尾翼的制造,华北公司承担发动机短舱的制造,中航工业复材中心承担碳纤维复合材料部件的制造,南方公司承担发动机的研制工作,其余主要部件和系统也由中航工业及国内其他大型企业所属相关单位研制。

自项目启动以来,得到了业界的高度关注。截至目前,已累计签订17架意向订单,订单的签订更加鼓舞了中航工业相关单位上上下下的士气,为全力投入项目研制坚定了信心。

群星护航 披荆斩棘

西安,首个中机身大部件下架交付

2014年12月29日,AG600飞机首个大部件中机身在西飞下架,标志着AG600的试制工作取得重要的阶段性成果。2015年3月19日,AG600飞机首个中机身大部件正式由西飞交付中航工业通飞华南公司。

飞机的中机身和机翼制造和装配技术是飞机整体制造中难度最大的技术之一,其重要性不言而喻。为了符合制造质量和项目进度,中航工业西飞运用先进的管理经验,组建优质的项目团队和工程试制团队,突破机翼薄壁高筋壁板喷丸强化与成型技术难关。创新求变,开创全孔系协调制造技术在复杂中机身部件上的应用先河,高质量保证翼身对接、起落架安装焦点协调,实现中机身部件率先下架、率先交付,受到了中航工业的表彰,极大地促进了AG600项目研制进程。

中航工业西飞在AG600项目研制中承担工作最重、部件交付最快、任务完成最先。2016年以来,为配合总装,中航工业西飞以大局为重,积极响应、主动担当,全体参研人员上下齐心、全力配合,圆满完成新增工作任务、确保AG600总装的顺利进行。

成都,机头大部件下架交付

2015年3月13日,由中航工业成飞民机/成飞承担的001架机头大部件在成都顺利完成总装下架,并获得中国民航局颁发的AG600项目001架机头大部件“批准放行证书/适航批准标签”,于3月17日在成都实现交付。AG600机头为0-18框机身部段,包括飞机座舱、前起落架舱等结构,长9.5米,共有5200余项零件。

为了满足水陆两栖特性,AG600机体结构上半部按照飞机结构设计,下半部按照船体结构设计,设计和工艺制造难度很大。按照项目研制分工,中航工业成飞民机/成飞承担AG600机头部件及全机电缆、导管的研制工作。中航工业成飞民机/成飞从2014年1月开始接收设计数模,并行开展工艺准备工作,经整个研制团队的共同努力,4月开始零件制造,11月开始组件铆接,至2015年3月13日完成总装下架,获得适航批准标签。

汉中,中后机身、后机身下架交付

AG600中后机身、后机身段试制工作由陕飞承担。2012年10月23日,中航工业通飞与中航工业陕飞签署了AG600项目中后机身、后机身和垂直尾翼、水平尾翼四大部件研制合作框架协议。2013年12月底,AG600完成了详细设计图纸发放,全面启动了材料采购、零件制造等工作。

由于中后机身、后机身具有长度大、多舱门大开口,全长17.5米,几乎占到整个机体长度的一半。中后机身、后机身共设有3个舱门,全机最大的救援舱门也设置在后机身。此外,飞机水动外形变化大,装配关系复杂等,对铆接工艺、气密性都提出了很高的要求。中航工业陕飞团队结合运8、运9等系列机型的丰富经验,克服了项目研制与其他重点型号冲突等重重困难,攻克了复杂船体结构装配工艺,大型机身蒙皮多层化铣,多交点舱门制造、安装和协调,部件密封检测,大部件对接协调等一系列科研、生产难关,圆满完成了承担的大部件试制工作。

石家庄,发动机短舱及支架挂签交付

从事通用飞机研制的人都知道这样一句话:研制什么飞机听市场的,安全标准听适航的。2015年6月14日,中航工业通飞华南公司组织适航预检查组进入中航工业通飞华北公司实施符合性预检查,经过多次整改,历时5个月,于11月12日获得民航中南局适航审查组颁发的001架发动机短舱及支架适航批准标签/批准放行证书。

此外,华北公司还承担着AG600主起落架护板、系统散件及铁鸟试验件、主起落架护板落震试验件,滑油箱试验件、鉴定试飞改装系统件等零组件试制任务,这些看似繁琐的工作在数字化技术和信息化技术面前就变成了一个个有序、操作性强的工作项。对于缺少按CCAR-25部生产飞机经验的华北公司来说,AG600存在项目起点高、难度大的特点。但他们却在适航、制造、数据传递等方面大胆使用新技术、新工艺、新材料以及大量用于满足科研生产需要的新设备和制造管理信息化系统(TDRM),逐步实现了所有工装设计、制造、修理,文件发布,零件制造指令编制,零件制造统计等无纸化设计与全电子数据传递,大大提高了工作效率。

珠海,机身段完成结构对接

2015年7月17日,AG600飞机在中航工业通飞华南公司顺利实现机身段对接,全面进入总装阶段。

随着AG600中机身、机头、中后机身、后机身等大部件陆续运抵珠海,华南公司作为主承制单位全面进入研制攻坚状态。自AG600飞机001架中机身吊装上架以来,华南公司群策群力,与各参研参制单位密切协作,经过历时两个多月的奋战,克服了一系列的困难,先后攻克了机身三段调姿、中央翼对接调姿、翼身接头孔精加工等难关,实现了AG600研制预期的阶段目标,完成了机身三段调姿对接、起落架安装、中央翼铰孔安装等工作,奠定了全面进入总装的重要基础。自此,机体总长达36.9米的AG600机身正式对接完成。

2016年4月5日,AG600飞机和全体型号参研制人员又迎来了一件大喜事,中央翼与外翼成功对接。“AG600中央翼段大部件由盒段、固定前缘、固定后缘、左右内襟翼组成,展长12米、弦长5.272米、弦最高0.9米,”华南公司副总工程师、装配中心主任梁向东介绍说,“中央翼与机身的连接方式为双插耳对三插耳。按照设计要求,在装配时,既要保证孔和螺栓的高精度配合,又要保证插耳间隙达到设计要求,同时还要兼顾机翼安装角和上反角符合大部件水平测量要求,各方面的关系错综复杂,工艺难度较大。”

哈尔滨,浮筒下架交付

2016年6月8日,中航工业哈飞向华南公司正式交付了AG600飞机左、右浮筒,这标志着AG600浮筒研制成功且获得适航许可。中航工业哈飞在2012年就开始了对浮筒大部件的论证,并承担了浮筒研制工作。在这三年的生产摸索当中,中航工业哈飞用相继交付成功的浮筒来证明了其雄厚的大型飞机零部件制造能力和符合适航要求的质量管理体系。

东南西北,部件到总装

全程保驾护航

为保障AG600飞机部件及总装试制工作顺利开展,2014年,特飞所/研究院各专业(部门)联合华南公司质量、工艺近百人参与了部件跟产工作。先后成立了中航工业西飞、成飞民机/成飞、陕飞、华北公司、哈飞、中航复材、特种所、中航起落架跟产队;2015年,随着总装工作正式开始,中航工业特飞所/研究院又成立了珠海现场001架总装跟产队。

在部装和总装过程中,跟产队及时协调、处理现场技术问题,在飞机试制过程中有效衔接设计与制造部门。两年来,跟产队员常年驻守在生产一线,为了配合现场装配的轮班工作制,经常晚上11点才回到住处,有时为了配合生产需要甚至通宵达旦。他们主动发现问题,及时解决生产装配中出现的各项技术难题,对生产过程中出现的超差、代料等问题及时做出反应,迅速制定解决措施,为各部段、各系统构件、全机总装的生产、装配保驾护航。同时,为保证单据处理快速流转,提高适航协调速度,派驻人员常年在上海实时协调局方,提升了单据的审批效率,使各现场单据能得到快速落实解决。

大部件总装考验的是飞机结构设计工艺分离面对接方案的合理性,往往也是最能体现设计水平的地方,而无论从设计到跟产,都无不体现每位AG600研制成员强烈的责任心和使命感。长年累月的跟产,有的设计师延误了婚期,正值育龄的设计师延迟了孕育下一代的计划。正是靠着这种奋勇拼搏和舍得付出的精神,AG600飞机各部段按时、按节点交付,并于7月23日迎来了重要的历史时刻——总装下线。

复杂系统 质量保证

AG600这样一款大型航空装备的总装,是一项庞大的系统工程,涉及单位、人员多,时间周期长,需要攻克的技术难题多,如何做好这个庞大系统的统筹协调,对于总设计师单位和主承制单位提出了极大考验。同时,为保证AG600飞机成功首飞,“质量是航空人的生命”这句话对每一个参与研制的人都提出了严格的要求。

复杂的构型管理

AG600采用“主制造商-供应商”的世界主流型号研制模式。在这种模式下,构型管理难度极其复杂。我国的民机研制起步晚,相比波音、空客等世界先进的民用飞机制造商技术相对落后,其中构型管理是制约我国民用飞机研制周期、效率的一个重要因素。在AG600型号研制过程中,中航工业通飞借鉴国内其他民用飞机项目的成功经验,提出了相应的基于模块化、有效性管理的工艺构型管理方案,为产品数据管理(PDM)系统中计划物料清单(PBOM)的管理提供可行方案;实现了供应商工程更改控制及主制造商内部工程更改控制的方案及构型纪实控制,为AG600及我国“主-供”模式下大型通用飞机研制的构型管理奠定了基础。

历经“水深火热”的考验

AG600作为大型水陆两栖飞机,承担着水上救援、森林灭火的任务,其机体的防水密封性对保证其任务执行具有重要作用。为保证机体结构的密封性能,研制人员独创了检漏技术,对机体涉水区域的每一个紧固件、每一条对缝进行检查,直至其密封性全部合格。并模拟飞机着水,进一步检查紧固件、对缝的抗水冲击性,保证飞机在着水的过程中不会发生漏水。

而高温焊接技术使用的火警传感器,分布于发动机、短舱、通舱、尾舱等重点位置,担负着火警探测的艰巨任务,由于其工作位置均处于高温区的特殊性,如何保证其在高温状态下工作的稳定是线束制造中的关键。通过查阅相关资料,逐渐梳理出了高温焊接的工艺方法、工艺材料,通过不断试验、改进、再试验,最终经过检验完全满足技术要求。

问题不封闭不开工

围绕研制过程中出现的问题和局方提出的适航工作要求,及时查漏补缺,2015年,项目质量师系统新编《大部件适航挂签管理程序》《供应商保留项目控制办法》《静力试验机异地工作管理规定》等8份顶层文件,修订《制造符合性检查计划(CIP)》《系统(成品)研制质量控制程序》等17份型号管理及质量程序文件。同时,为确保装配现场工作的有序进行,项目质量师系统对装配重要节点在开工前组织进行了生产准备状态检查,督促检查提出问题的整改,严格执行“审查问题不封闭、装配开工不进行”的原则。并将此做法延伸至异地装配的静力试验机现场。2015年5月11日,完成001架机开工前生产准备状态检查,做出同意开工结论;2015年11月28日,完成002架机异地开工生产准备状态检查,做出同意开工结论。

为AG600注入神经元

技术文件产品数据和更改贯彻就像人体的神经元,把控着飞机研制期间的方向,需要进行全流程管控。相关的技术文件从编制、审批、发布、传阅、内外分发、归档、借阅、更改等实现了全周期流程管理,所有的技术文件借助PDM系统和兰台档案系统实现了技术文件全程无纸化、版次有效管理、文件可靠性追遡等,提高了技术文件审批和传递的效率,同时大大降低了人工和耗材成本。设计VPM系统与制造PDM系统的数据基本实现自动同步,通过PDM系统,保证了设计数据和要求得到有效贯彻,为保证飞机的研制周期提供了有效的产品数据基础。

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