飞行器制造概述课件.ppt

现代飞行器制造技术,江苏航空职业技术学院航空工程学院,课 程 定 位 及 目 标,课程目标: 使学生了解现代飞行器制造中主要技术与方法，培养学生掌握飞机零件成形及结构装配知识与基本技能，具备一定的飞机零部件数字化设计与制造的能力。,课程定位：本课程是本专业的必修课。重点介绍飞行器制造基本知识与方法、传统制造模式及先进制造技术，为后续专业理论课及实践课学习奠定基础。,2,第1单元 飞行器制造概述第2单元 传统飞机制造模式 第3单元 飞机制造中的尺寸传递体系 第4单元 飞机制造工艺装备 第5单元 先进复合材料及其制造方法 第6单元 飞机钣金零件成形技术 第7单元 飞机部件装配 第8单元 飞机结构胶接技术 第9单元 飞机总装配,主 要 章 节,1.世界飞机制造业发展简史 2.飞机制造业的特点 3.现代飞机制造业发展趋势,3.1 飞机研制工作的一般过程 3.2 飞机制造技术的特殊要求 3.3 飞机制造基本方法及其特点 3.4 飞机装配过程 3.5 装配工艺设计主要内容,飞机机身装配现场,3,第1单元 飞行器制造概述第2单元 传统飞机制造模式 第3单元 飞机制造中的尺寸传递体系 第4单元 飞机制造工艺装备 第5单元 先进复合材料及其制造方法 第6单元 飞机钣金零件成形技术 第7单元 飞机部件装配 第8单元 飞机结构胶接技术 第9单元 飞机总装配,4.1 飞机制造的互换和协调 4.2 保证互换协调的尺寸传递原理 4.3 典型的尺寸传递体系 4.4 模线样板技术 4.6 互换协调方法的典型实例及协调图表的设计,4,第1单元 飞行器制造概述第2单元 传统飞机制造模式 第3单元 飞机制造中的尺寸传递体系 第4单元 飞机制造工艺装备 第5单元 先进复合材料及其制造方法 第6单元 飞机钣金零件成形技术 第7单元 飞机部件装配 第8单元 飞机结构胶接技术 第9单元 飞机总装配,5.1 工艺装备的作用和分类 5.2 标准工艺装备的设计和制造5.3 装配工艺装备的设计和制造 5.4 飞机生产准备技术的发展,飞机数字化制造装备,5,第1单元 飞行器制造概述第2单元 传统飞机制造模式 第3单元 飞机制造中的尺寸传递体系 第4单元 飞机制造工艺装备 第5单元 先进复合材料及其制造方法 第6单元 飞机钣金零件成形技术 第7单元 飞机部件装配 第8单元 飞机结构胶接技术 第9单元 飞机总装配,18.1 复合材料的基本概念 18.2 先进复合材料构件在飞机上的应用 18.3 聚合物基纤维增强型复合材料的制造技术 18.4 先进复合材料构件的制造技术 18.5 典型构件的制造实例,飞机复合材料部件,6,第1单元 飞行器制造概述第2单元 传统飞机制造模式 第3单元 飞机制造中的尺寸传递体系 第4单元 飞机制造工艺装备 第5单元 先进复合材料及其制造方法 第6单元 飞机钣金零件成形技术 第7单元 飞机部件装配 第8单元 飞机结构胶接技术 第9单元 飞机总装配,飞机钣金零件的特点飞机蒙皮类零件的制造飞机骨架类零件的制造飞机复杂钣金零件的制造飞机钣金零件制造新技术,飞机钣金零件,7,第1单元 飞行器制造概述第2单元 传统飞机制造模式 第3单元 飞机制造中的尺寸传递体系 第4单元 飞机制造工艺装备 第5单元 先进复合材料及其制造方法 第6单元 飞机钣金零件成形技术 第7单元 飞机部件装配 第8单元 飞机结构胶接技术 第9单元 飞机总装配,6.1飞机部件装配概述飞机部件装配特点飞机部件装配内容飞机部件装配遵循的原则飞机部件划分与装配工艺过程设计6.2飞机装配准确度要求气动外形准确度相对位置准确度部件间接头配合准确度6.3飞机装配中的定位与夹紧装配工艺基准定位形式与定位基准选择装配连接技术6.4飞机部件装配工作组合件、板件装配工作段件、部件装配工作,飞机部件装配,8,第1单元 飞行器制造概述第2单元 传统飞机制造模式 第3单元 飞机制造中的尺寸传递体系 第4单元 飞机制造工艺装备 第5单元 先进复合材料及其制造方法 第6单元 飞机钣金零件成形技术 第7单元 飞机部件装配 第8单元 飞机结构胶接技术 第9单元 飞机总装配,21.1 胶接技术的发展与应用 21.2 胶接机理 21.3 胶接接头设计 21.4 胶接工艺过程 21.5 胶接设备 21.6 胶接工艺装备及协调线路21.7 胶接质量检测和胶接性能测试 21.8 胶接铝蜂窝夹层结构21.9 特种胶接结构简介 （复合层板、纤维增强铝合金、蜂窝芯材结构）,9,第1单元 飞行器制造概述第2单元 传统飞机制造模式 第3单元 飞机制造中的尺寸传递体系 第4单元 飞机制造工艺装备 第5单元 先进复合材料及其制造方法 第6单元 飞机钣金零件成形技术 第7单元 飞机部件装配 第8单元 飞机结构胶接技术 第9单元 飞机总装配,飞机部总装配内容及工作特点飞机对接与水平测量飞机导管、电缆的安装与试验飞机系统的安装、调整与测试试验与试飞,飞机总装配,10,使用教材 现代飞机制造技术 学院自编讲义.2017参考教材 1.现代飞行器制造技术基础 北航出版.2013 2.飞机制造技术基础 北航出版.2015,11,内容设计 课程内容根据传统飞行器制造技术、现代飞行器制造技术、飞行器制造过程控制、飞行器制造质量管理等进行内容整合，共设计成四大模块，每个模块又有若干子项目（教学任务），本课程共设计了28个子任务。课程考核方法 采取过程评价与结果评价相结合的方式。平时成绩（30%）+期中考试（20%）+期末考试（50%），平时成绩包括:作业情况、到课率、学习态度、纪律表现等。,12,教学方法 教 采取课堂讲授与现场教学相结合的方式，以项目任务展开教学，以工作中实际案例为教学切入点。尽可能按照工厂实际工作情境，培养大学学习兴趣，在轻松愉快的过程中学习知识与技能。学 上课认真听讲，及时完成作业、遵守课堂纪律，做好听课笔记（要有专门的听课笔记本）。,13,26年“敲打”农村娃敲成飞机钣金大师,技能大师成飞公司钣金工人周雄，17岁进厂成为一名飞机钣金工。曾参与歼五、歼七、歼十、歼二十及我国大飞机零部件生产。,14,任务1 飞行器制造技术概述,15,回忆飞行器指的是什么？,是指能在地球大气层内或大气层外空间飞行的器械，包括航空器、航天器、火箭和导弹等。,航空器是指在大气层内飞行的器械，如飞机、热气球、滑翔机、直升机。,航天器是在大气层外飞行的，是在地球引力作用下进行近似天体的轨道运动。如人造卫星、空间探测器、载人飞船、空间站、航天飞机等。,火箭和导弹可以在大气层内外飞行，动力装置和飞行范围接近航天器。火箭动力装置是火箭发动机，导弹是基于火箭技术的飞行器。,16,机 身,机 翼,尾 翼,尾 翼,本课程重点学习最具代表的航空器飞机制造技术基础，重点掌握机身、机翼、尾翼等装配、蒙皮成形及飞机数字化装配与生产管理等内容。,17,知识目标：,（1）了解飞机制造业发展历程 。（2）掌握飞机制造技术特点。（3）掌握现代飞机制造业发展趋势 。,能力目标：,（1）说出本课程的主要任务（2）能说出飞机制造主要发展阶段及典型代表。（3）能飞机制造技术特点及现代飞机制造业发展趋势。,18,1903年12月17日美国的莱特兄弟发明并制造了人类第一架飞机，飞行者1号,飞机在空中飞行12秒，飞行距36.5米。飞机旁是哥哥威尔伯.莱特,飞机的发明,一、飞机制造业发展历程,19,1909年7月23日，法国飞机设计师路易布莱里奥驾机成功地飞越了英吉利海峡，才认识到用飞机在空中执行军事任务的可行性。,欧洲工业发达国家开始相继建立飞机制造厂,20,20世纪初，法国、德国、英国、意大利、俄罗斯、美国和日本等国是早建立飞机制造工业的国家。 1914 年第一次世界大战开始时，欧洲的德国、法国、英国等国的作战飞机数量超过了 2 000 架。,1.第一次世界大战以前,21,22,4.第二次世界大战（19391945）,飞机制造业出现了空前大发展。这是因为参战飞机种类增多、性能提高，空军成为对战争全局有重要影响的军种。民品企业也加入飞机制造行列， 1944 年美国和英国从事飞机制造业的人员分别为 135 万人和 182 万人，19411944 年间，美国军用飞机总产量达 29.61 万架，英国达 10.26 万架，德国为 10.4 万架，苏联为 11.07 万架。,23,5.二战以后（美苏冷战期间）,飞机机体设计、喷气推进技术、航空电子技术、先进制造技术、高强度合金和复合材料技术、航空仿真技术等一系列技术上的突破，使得飞机制造业在高、精、尖发展方面迈开了大步。 40 年之久的全球性军备竞赛，飞机在产量上远不及战时，但在质量上则不断提高 。这些先进技术也转移到民用飞机上，使得飞机性能更好、更安全可靠，因此民用航空也得到了迅速的发展，特别是航空运输业迅速崛起和不断壮大，使得民用飞机生产成为航空工业的重要组成部分。,24,记忆犹新的是 1991 年初的海湾战争，以美国为首的多国部队调动约 4 000 架飞机，先是对伊拉克的军事目标进行了为期 36 天的轰炸，出动飞机总数近 10 万架次，使多国部队完全控制了战区的制空权。随后，在近距支援飞机和武装直升机的配合下，多国部队的地面部队仅用 100 小时就完全打垮了伊拉克的地面部队。海湾战争显示出了“空、天、电、磁、地一体战”的新作战模式，这作战模式对飞机制造业提出了新的更高的要求。,25,前苏联的解体和冷战的结束 ，全世界军用飞机的订货量陡然下降，但各国并未放松对航空科技的发展 。1991年，美国政府公布的国家关键技术报告中，以显著地位把航空列为美国六大关键技术领域之一，进入了国家 22 项关键技术项目的行列，美国政府的此举是为了确保美国在跨世纪的军事实力竞争和世界巨大的航空产品市场竞争中立于不败之地。 主要大国的军用航空、民用航空（包括通用航空）在技术性能和先进程度得到进一步提升。军用3代机、4代机不断诞生，民用大型喷气客机、无人机等通用航空器产业蓬勃发展。,6. 20世纪90 年代以来,26,综上所述，战争、军备竞赛和世界经济及旅游业的增长刺激了航空工业的发育和成长。,两个标志性时期：20世纪 50 年代以来美国和前苏联在高性能战斗机发展方面的竞争，以及 70 年代美国与西欧在喷气商用运输机发展方面的竞争，带动了航空工业和航空科学技术的全面发展。,27,我的航空工业的发展状况近年来，我国航空运输也在飞速发展，歼20、歼31、运20、直20等当今最先进的飞机成功交付军方，国产大飞机C919问世， 轰20已经上马，通用航空发展迅猛，航空产业有可能经过十多年的努力进入航空工业强国的行列。世界航空工业的发展格局正在出现新的变化。,28,现代飞机产品术特点 对飞机的气动外形要求非常严格、设计更改频繁、零件材料品种多、零件形状和飞机内部结构复杂、空间十分紧凑、各类系统布置密集以及零组件数量巨大等。一架飞机有十几万个零件，数百万个铆钉、螺栓等连接件，上百台电动机，数百只各种仪表和数百米各种管道。因此，飞机制造是难度大、工程艰巨、协作面广、管理困难，并需投入巨额资金的综合性高技术产业。,29,1.当代科学技术的集中体现 主要包括：空气动力学、热力学、结构力学、弹性力学等基础科学和冶金学、电子学、材料学、喷气推进、自动控制、计算机、制造工艺等技术科学。飞机制造业发展 同时也推动了如微电子技术、自动控制、计算机、新材料和先进制造工艺等飞速发展 。 一架飞机的研制和生产是一项庞大的系统工程，需要上百家科研院所和工厂的密切合作，它是技术门类众多、知识高度密集的产业 。,二、飞机制造业的特点,30,2. 高投入高产出和高风险性的产业 研制费：F16 花费 8.7 亿美元，研制 F117A 隐身战斗机花费 20 亿美元。 F22项目，合同总经费高达 130 亿美元（含制造 11 架用于验证飞行的飞机）。中国歼-10的成本约为2800万美元，歼-20战机的造价可能为1.1亿美元。 A320 的研制费为 20 亿美元， 350 座级的波音 777 新一代涡扇干线客机研制总经费达到 50 亿美元。 销售价格：如 F16 为 1840 万美元，F117A 为 4 600 万美元，F-22出厂价为1.35亿美元以上。F-35B战斗机的单价1.316亿美元(2017降价后)，A320 为每架 3800 万美元，而波音 777 的售价超过每架 1 亿美元。,31,3.高度精密的综合性工业 都是由机体平台、动力系统、机载设备等构成的 。加工时则要求精益求精；飞机的十万甚至百万个零、部件的生产和装配都要求达到规定的可靠性和寿命标准。哪一个环节出了问题都可能造成机毁人亡的后果。飞机制造业能够反映出一个国家科学技术和工业发展的综合水平。 4.带动其他产业发展的战略性产业 它能带动冶金、化工、材料、电子和一般机械加工领域的科技进步，使大批不上天的民用产品更新换代。,32,飞机制造业在战略性产业中的地位 海湾战争后美国把航空技术列为“国家关键技术” 。因为先进飞机的研制可促进新材料、新工艺、工业自动化、计算机及现代管理技术的发展，还可以带动电子科学的进步，从而使航空技术的成果在非航空领域广泛应用。” 日本在 80 年代，把航空航天列为 21 世纪三大支柱产业之一，与之并列的是计算机和代用能源。 德国航空航天工业在近 20 年的增长速度位居国内制造业之首。,33,1. 飞机制造业出现多极化的新格局 很长时期以美苏对峙，分割东西方两大市场的局面 打破。2.国际合作成为大趋势 追求以对等的资格参与研制计划，分散研制风险和确保市场的合作研制方式；为减少生产费用的国际转包方式；降低一部分研制风险，以一家为主开发、吸收小合作伙伴，分享市场的方式。3.企业合并（重组） 研制现代飞机需要巨额研制资金和强大的技术实力,三、现代飞机制造业发展趋势,34,飞行器制造技术的深刻变化飞机制造从过去使用模线样板量规标准样件零件成形模具与装配型架的模拟量传递体系，转变为全机外形数字化定义飞机结构三维建模数字化预装配数控加工数控检测的数字量传递体系。,35,4.各国政府的扶持与保护5.压缩规模，降低成本，加强管理，提高效益目前，美国航空航天与国防工业的从业人员数量明显缩减，目前约为63万人。 各国在缩小航空工业的规模时都十分注意通过降低生产成本，加强现代化管理来提高效益。“精益制造”、“并行工程”、“适时生产”、无纸设计与制造等新方式正在被更多的航空工业企业所采用 。 6. 航空工业军转民、军民熔合是大势所趋,36,小 结,了解课程的定位及内容体系是学好本课程的基础，可以总缆全局。真正做到学什么？为什么学？怎么学？,重点介绍了飞机制造业发展历程、特点、发展趋势，把握好基本脉络。,37,作业：飞机制造技术特点有哪些？现代飞机制造技术发展新趋势体现在哪些方面？,38,