【簡介:】本篇文章給大家談談《航空制造發(fā)展方向薄,輕,精》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、新中國的航空事業(yè)是怎么發(fā)展的?
2、飛機制造的起源,發(fā)展和現(xiàn)狀
3、
本篇文章給大家談談《航空制造發(fā)展方向薄,輕,精》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、新中國的航空事業(yè)是怎么發(fā)展的?
- 2、飛機制造的起源,發(fā)展和現(xiàn)狀
- 3、通用航空的發(fā)展前景
- 4、空運設施設備發(fā)展現(xiàn)狀
- 5、飛機制造行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢如何?
- 6、民用飛機制造,發(fā)展,現(xiàn)狀?
新中國的航空事業(yè)是怎么發(fā)展的?
1949年新中國建立之初,別說是飛機制造業(yè),基本上所有的重型裝備制造業(yè)都處于“一窮二白”的狀態(tài),但是,很快,隨著“一五”、“二五”計劃的實施,新中國終于逐步實現(xiàn)了自己制造飛機的夢想。在跨入21世紀以后,中國經(jīng)濟有了突飛猛進的增長,技術能力也有了空前提高,中國成為航空大國、航空強國的步伐越來越快。
初教-5教練機,是我國第一種自行制造的初級教練機,原型為蘇聯(lián)雅克-18教練機。雅克-18是由前蘇聯(lián)雅克福列夫設計局于1946年設計生產(chǎn)的雙座初級教練機。1951年,中共中央批準國有航空工業(yè)爭取在3~5年內(nèi),從修理起步,逐步過渡到仿制蘇聯(lián)教練機和殲擊機。
1951年4月23日,國家航空局決定在南昌建立飛機制造廠。5月13日第一批建設者到達南昌,在國民黨政府與意大利1934年合建的“國民黨第二飛機制造廠和航空研究院”的舊址上開始了工作。當時只有一條1500米的碎石跑道,1座廠房,7座舊機棚,30多臺舊機床。經(jīng)過第一代建設者的奮斗,建廠僅僅148天就開始修理從朝鮮戰(zhàn)場上轉(zhuǎn)下來的飛機。當年年底,南昌飛機制造廠已修理雅克-18型飛機38架。
1954年4月1日國家航空工業(yè)局批準南昌飛機制造廠提前成批生產(chǎn)雅克-18。1954年7月,南昌廠仿制成功首架雅克-18教練機,命名為初教-5。1954年7月3日下午5時15分,初教-5首飛成功。與之配套的株洲航空發(fā)動機制造廠也正式成立。盡管現(xiàn)在看來初教-5老得掉牙,但它卻是我國批量制造飛機和航空發(fā)動機的開端,有著不同尋常的意義。初教-5飛機在當年就生產(chǎn)了10架,次年交付部隊60架,到1958年共生產(chǎn)了379架。
該機機身由合金鋼管焊接成骨架,呈構架式機身骨架。機身前段及發(fā)動機整流罩為鋁合金蒙皮。機身后半段由布質(zhì)蒙皮覆蓋。機翼由梯形外翼和矩形中翼組成。中翼為全金屬結構,由兩根大梁、八根翼肋等組成,中翼中裝有兩個容量75升的油箱。中翼與機身框架連接。外翼與尾翼的前緣、梁、翼肋等用鋁合金制作;布質(zhì)蒙皮。發(fā)動機選用工作可靠、使用方便的M-11FP5缸氣冷式活塞發(fā)動機。后三點式起落架,主輪半埋狀收入中翼,尾輪固定不可收??v列式密封座艙具有良好的視野。機上裝有無線電收報機和機內(nèi)通話設備。
中國1990年用于通用航空的飛機總共才約400架,主要機種是運5型飛機。而現(xiàn)在,中國已經(jīng)成為世界上的航空大國之一,擁有強大的航空運輸機群。隨著我國大飛機項目的實現(xiàn),在不久的將來,中國制造的大型客機一定會翱翔在全球五洲四海的藍天之上。
新中國早期的機種,以蘇制飛機為主,小型機以運5、中型支線客機以伊爾12和伊爾14為主,20世紀中后期,則以安26等為主。在這一時期,我國借鑒進口飛機,在進口飛機基礎上,根據(jù)我國航空飛行的特點,研制出了運7、運8、運10、運11以及運12等一些客機,為我國發(fā)展具有獨立知識產(chǎn)權的新型飛機奠定了堅實的基礎。
我國通過與外國飛機制造廠商的合作,生產(chǎn)制造了很多波音系列、空客系列飛機的部件,如我國參與了MD-82、波音、空客飛機等許多客機合作生產(chǎn)項目,這些產(chǎn)品以優(yōu)良的品質(zhì)保障了飛機的安全飛行,為中國的航空制造業(yè)贏得了榮譽。
在中國航空史上,大家最熟悉的莫過于“兩個翅膀”的小型多用途飛機運—5了,這種以蘇制安-2型飛機為原型生產(chǎn)制造的小型飛機,可以擔任短途客機、運輸機、農(nóng)業(yè)飛機、傘兵空降訓練機和醫(yī)療救護機等,以其優(yōu)良的安全性、對機場場地的適應性和良好的飛行操縱性能受到了普遍的贊賞。
蘇制伊爾-12和伊爾-14曾經(jīng)是我國國內(nèi)航線的主力機種。現(xiàn)在,這些當年的“空中雄鷹”基本上都靜靜地待在航空博物館等里面,接待游客的參觀。
在20世紀60~70年代,我國民航的大型主力機種之一是蘇制的四發(fā)動機的伊爾-18型客機,周恩來總理等中國領導人,就是乘坐這種飛機出國訪問的。現(xiàn)在,伊爾-18型客機也早已退出了航空歷史舞臺,成為人們回顧航空發(fā)展史的標本。在北京昌平的航空博物館里,就保存著伊爾-18型客機,經(jīng)常吸引一些曾經(jīng)在電影上面看見過它空中英姿的人的目光。
飛機制造的起源,發(fā)展和現(xiàn)狀
綜觀飛機制造業(yè)近百年的歷史,尤其是近幾十年來的發(fā)展史,飛機制造技術的發(fā)展由民用運輸和軍事用途強烈需求所牽引,并受到世界經(jīng)濟和科學技術發(fā)展的推動,形成了今天飛速發(fā)展和廣泛應用的局面。
冷戰(zhàn)時代的軍備競賽,刺激了軍事工業(yè),尤其是飛機制造業(yè)的發(fā)展。為了研制高性能新型戰(zhàn)機、大型軍用運輸機、特種軍用飛機和武裝直升機,各國政府和軍方不斷推出新的研究計劃,投入巨額資金,開發(fā)先進制造技術及其專用設備,基本建立了飛機先進制造技術發(fā)展的基礎。
隨著世界經(jīng)濟較長時期的衰退,各國航空公司利潤急劇下降,直接影響到飛機制造商。因此,他們?yōu)榱松妫档惋w機全壽命周期內(nèi)的成本就成為了新一代民機研制的一個重要指標和先進制造技術的發(fā)展方向。
冷戰(zhàn)結束后,各國大量削減國防經(jīng)費,軍方難以承受高性能武器裝備的高昂采購費用,如F-22戰(zhàn)斗機每架1.6億美元。如此高昂的采購費,限制了該飛機的生產(chǎn)數(shù)量,因此美國軍方提出研制買得起的飛機——JSF聯(lián)合攻擊機(每架約3億美元)作為相應的補充。軍機的研制生產(chǎn)也提出了高性能和全壽命周期低成本的雙重目標。
數(shù)控加工效率高
發(fā)達國家飛機制造公司數(shù)控技術應用水平高。表現(xiàn)在:不僅數(shù)控設備利用率高(一般達80%),主軸利用率高(95%),且加工效率極高,加工周期短,勞動生產(chǎn)率是我國的20~40倍。大型機翼整體加工件加工效率約50kg/h。麥道公司制造C-17軍用運輸機起落架艙隔框,加工效率約30kg/h。
通用航空的發(fā)展前景
中國通用航空器的數(shù)量保持上升趨勢
中國通用航空器的數(shù)量自2014年以來始終保持上升的趨勢,機隊規(guī)模穩(wěn)步擴大。截至2020年8月,中國內(nèi)地在運營的通用航空器數(shù)量達2930架,相比于2019年底增長154架,相比與2014年的1505架幾乎翻了一倍。機隊規(guī)模的增速在2017年達到頂峰,并在之后的年份逐步回落。
渦槳和活塞固定翼飛機占比份額達50%
機隊構成方面,渦槳和活塞固定翼飛機占到了2930架總數(shù)的50%。其中活塞固定翼飛機主要應用于飛行培訓,而渦槳固定翼飛機憑借更強的性能而廣泛應用于農(nóng)林作業(yè)、通勤運輸、航拍航攝等領域。
直升機占到了機隊總數(shù)的37%,主要應用于海上石油服務、空中巡查、農(nóng)林植保、空中游覽、電力巡線等領域。代表著高端出行的公務機則占到了機隊總數(shù)的11%,盡管數(shù)量上占比不大,但由于飛機平均單價較高,從機隊價值上來看同樣不容忽視。
通用航空企業(yè)數(shù)量增速明顯放緩
中國的通用航空企業(yè)數(shù)量的增長態(tài)勢與機隊增長基本保持一致。截至2020年8月,中國現(xiàn)有實際運營中的通航企業(yè)443家,受到新冠疫情的影響,相比2019年底增長僅17家。2018年為歷年中增速最快的一年,相比上一年增加100家,增幅達37%。
但在隨后的2019年和2020年,增速明顯放緩,側(cè)面反映出現(xiàn)有市場需求接近飽和,市場競爭加劇,制約通用航空業(yè)發(fā)展的關鍵問題仍然存在。
生產(chǎn)自主研發(fā)機型的廠商數(shù)量占比過半
中國盡管擁有這巨大的通用飛機市場潛力,但是在通用飛機制造方面起步晚、底子薄,在過去長期以來始終在努力追趕國外先進水平。截至2020年6月,中國國內(nèi)已有32家通用航空器飛機制造商取得了中國生產(chǎn)許可證(PC)。其中生產(chǎn)自主研發(fā)機型的廠商數(shù)量占到了56%,直接引進或者收購的廠商占到了44%。
盡管從數(shù)量上來看自主研發(fā)的機型較多,但除了中航工業(yè)的“運”系列以及個別機型外,國內(nèi)自主研發(fā)的機型大多為超輕型運動飛機,不適用于傳統(tǒng)的通航作業(yè),國內(nèi)航空運動的市場也沒有完全打開,因此市場占有率也很低。
通用航空飛行作業(yè)小時總體呈增長趨勢 執(zhí)照培訓占比過半
通用航空飛行作業(yè)小時方面,2019年相比上年增長14%,首次突破一百萬小時大關。而2020年由于新冠疫情的關系,第一季度通用航空作業(yè)受到了很大的影響,但隨著第二季度疫情得到基本控制,通航飛行作業(yè)基本恢復正常,并在三季度實現(xiàn)了對上年同期水平的反超。預計2020年全年飛行小時數(shù)較2019年會稍有回落,但仍將高于2018年的水平。
2019年,各通用航空飛行作業(yè)類型中,執(zhí)照培訓依舊占到了55%半數(shù)以上,其次依次為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、消費、交通運輸和應急等。在當前工業(yè)和農(nóng)業(yè)領域無人機有著逐步取代傳統(tǒng)固定翼和直升機的趨勢,但在通航消費(空中游覽、跳傘飛行和個人娛樂飛行)、交通運輸(包機和短途運輸)和應急領域,仍然有著巨大的市場潛力。
停止運營的通用航空企業(yè)數(shù)量急劇上升
從中國民航局發(fā)布的《通用和小型運輸運行概況》報告中提供相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,2019年和2020年的暫?;蚪K止運營的通用航空企業(yè)數(shù)量均遠超之前的年份,而2020年前8個月停止運營的通用航空企業(yè)數(shù)量已超過2019年全年的數(shù)量。
2019年和2020年停止運營的通用航空企業(yè)主要為91部運營企業(yè),其中又以直升機運營企業(yè)占大多數(shù)。主要原因是市場需求仍然未得到完全釋放,市場競爭加劇,從而導致淘汰率的加大,而2020年年初爆發(fā)的新冠疫情也給企業(yè)帶來了運營和資金層面的雙重挑戰(zhàn)。
同時,公務機業(yè)務的發(fā)展由于國內(nèi)國際金融政治風險加劇而表現(xiàn)出疲軟的態(tài)勢,也導致了一部分以運營公務機為主的135部企業(yè)停止運營。
細分市場競爭格局分析
——渦槳和活塞飛機市場:德事隆航空穩(wěn)居第一
渦槳和活塞固定翼機隊占整個通用航空器機隊的50%,2020年機隊總數(shù)達1472架,從數(shù)量上來看是構成通用航空器機隊的最主要力量。
從渦槳和活塞飛機制造商的市場份額來看,德事隆航空穩(wěn)居第一,市場份額達30%,旗下機型種類眾多,其中賽斯納172和賽斯納208分別為市場上占有率最高的活塞和渦槳的機型。賽斯納172也是世界上最成功的輕型通用飛機之一,廣泛應用于飛行培訓等領域。賽斯納飛機與中航通飛于2013年合資成立的石家莊中航賽斯納負責賽斯納208的總裝和國內(nèi)客戶交付,并提供原廠維修服務。
鉆石以23%的市場占有率位居第二,單發(fā)活塞機型DA40和多發(fā)活塞機型DA42是其最受歡迎的機型。中航工業(yè)作為中國最大的航空工業(yè)集團,以18%的市場份額位居第三。其自主研發(fā)生產(chǎn)的單發(fā)活塞機型運5和雙發(fā)渦槳機型運12同樣擁有可觀的市場占有率。
——直升機市場:羅賓遜占據(jù)榜首
直升機機隊占整個通用航空器機隊的37%,2020年機隊總數(shù)達1070架。從直升機制造商市場份額來看,羅賓遜憑借R44和R22這兩款“爆款”機型而占據(jù)榜首,占比達30%??偛课挥诜▏目湛汀⒚绹呢悹柡鸵獯罄娜R昂納多分別憑借23%、16%和10%的市場份額占據(jù)第二至四名。
——公務機市場:灣流霸占榜首
中國內(nèi)地的公務機機隊從數(shù)量上僅占整個通用航空器機隊的11%,2020年機隊總數(shù)達326架。從公務機制造商市場份額來看,有著公務機中的“蘋果”之稱的灣流依然霸占榜首,市場份額達36%。
總部位于加拿大的龐巴迪、美國的德事隆航空、法國的達索和巴西的巴航工業(yè)分別憑借28%、13%、10%和5%的市場份額占據(jù)第二至四名。本田作為公務機行業(yè)的新進入者推出的HondaJet也憑借其超低的運營成本在中國嶄露頭角。
—— 更多數(shù)據(jù)請參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國通用航空業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》
空運設施設備發(fā)展現(xiàn)狀
行業(yè)內(nèi)主要企業(yè):航發(fā)動力(600893)、中航西飛(000768)、中航沈飛(600760)、中直股份(600038)、洪都航空(600316)、中航重機(600765)、日發(fā)精機(002520)
本文核心數(shù)據(jù):航空空裝備行業(yè)企業(yè)數(shù)量、航空裝備行業(yè)人才供給
目前處于產(chǎn)業(yè)整合壟斷期
經(jīng)歷百年發(fā)展的世界航空產(chǎn)業(yè)可大體分為三個階段:
第一階段為產(chǎn)業(yè)初創(chuàng)期,對應從20世紀初到第二次世界大戰(zhàn)前的40年。在科學技術和市場力量的雙重推動下,初始并不被人看好的航空器迅速成為商業(yè)潛力彰顯的交通工具,并成為大顯神威的重要軍事裝備;隨著技術的進步,噴氣時代的開創(chuàng),孕育了航空產(chǎn)業(yè)規(guī)模化壯大的新時代。
第二階段為產(chǎn)業(yè)大發(fā)展時期,從20世紀40年代到1991年蘇聯(lián)解體。這是航空產(chǎn)業(yè)輝煌發(fā)展的半個世紀,伴隨著第二次工業(yè)革命的大部分進程。二戰(zhàn)開啟產(chǎn)業(yè)大發(fā)展之路,戰(zhàn)爭結束后的產(chǎn)能利用和軍事技術的溢出效應,帶來了民用航空的大發(fā)展;持久的冷戰(zhàn)再次刺激軍事航空的發(fā)展,促成了產(chǎn)業(yè)規(guī)模的再提升。
第三階段為產(chǎn)業(yè)的整合壟斷期,從1992年至今,已大約30年。這個階段并未結束,仍在持續(xù)。蘇聯(lián)陣營解體,冷戰(zhàn)結束,這一重大政治軍事變革給世界航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來深刻影響。軍事對抗的改變使軍用航空更加重視體系化、有效性和成本可承受性,而民用航空則繼續(xù)在社會經(jīng)濟生活需求的引領下加快綠色、經(jīng)濟、定制與個性化發(fā)展;航空產(chǎn)業(yè)在繼續(xù)擴張發(fā)展。
寡頭壟斷市場格局明顯
全球航空裝備行業(yè)經(jīng)過近百年的發(fā)展,目前已經(jīng)形成較為穩(wěn)固的市場格局,現(xiàn)階段,國際民機市場波音公司與空客公司幾乎各占據(jù)半壁江山,呈現(xiàn)明顯的巨頭壟斷模式;發(fā)動機市場主要由美國GE航空、普惠公司(PW),英國羅羅(RR),法國賽峰(SAFRAN)四大發(fā)動機公司及他們的聯(lián)合公司構成。這些知名的世界級公司和他們的多級供應商共同構成了巨大的國際航空產(chǎn)業(yè)鏈。
整體市場:全球市場規(guī)模接近萬億美元
根據(jù)IBIS與Staista的數(shù)據(jù),2018-2021年,全球航空裝備市場規(guī)模呈下降態(tài)勢,主要原因是2020年疫情后受全球民航需求下降,民用航空裝備市場出現(xiàn)了下滑。2021年,全球商用航空裝備市場規(guī)模約為7000億美元,軍用航空裝備市場規(guī)模約為2560億美元。
人工智能、清潔能源是未來主要發(fā)展方向
隨著外部環(huán)境和航空裝備行業(yè)發(fā)展情況的變化,前瞻認為未來全球航空裝備行業(yè)發(fā)展將主要圍繞著機器人、人工智能和清潔能源三大方向推進。
預計2027年市場規(guī)模接近1.2萬億美元
根據(jù)Fortune Bussiness
Insights的預測,未來五年全球軍用航空裝備增速將保持在3%左右,商用航空裝備市場規(guī)模增速將達到3.7%,到2027年,全球航空裝備市場規(guī)模將達到11769億美元。
以上數(shù)據(jù)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國航空裝備行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》
飛機制造行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢如何?
綜觀飛機制造業(yè)近百年的歷史,尤其是近幾十年來的發(fā)展史,飛機制造技術的發(fā)展由民用運輸和軍事用途強烈需求所牽引,并受到世界經(jīng)濟和科學技術發(fā)展的推動,形成了今天飛速發(fā)展和廣泛應用的局面。?
冷戰(zhàn)時代的軍備競賽,刺激了軍事工業(yè),尤其是飛機制造業(yè)的發(fā)展。為了研制高性能新型戰(zhàn)機、大型軍用運輸機、特種軍用飛機和武裝直升機,各國政府和軍方不斷推出新的研究計劃,投入巨額資金,開發(fā)先進制造技術及其專用設備,基本建立了飛機先進制造技術發(fā)展的基礎。?
隨著世界經(jīng)濟較長時期的衰退,各國航空公司利潤急劇下降,直接影響到飛機制造商。因此,他們?yōu)榱松?,降低飛機全壽命周期內(nèi)的成本就成為了新一代民機研制的一個重要指標和先進制造技術的發(fā)展方向。?
冷戰(zhàn)結束后,各國大量削減國防經(jīng)費,軍方難以承受高性能武器裝備的高昂采購費用,如F-22戰(zhàn)斗機每架1.6億美元。如此高昂的采購費,限制了該飛機的生產(chǎn)數(shù)量,因此美國軍方提出研制買得起的飛機——JSF聯(lián)合攻擊機(每架約3億美元)作為相應的補充。軍機的研制生產(chǎn)也提出了高性能和全壽命周期低成本的雙重目標。?
計算機技術的不斷發(fā)展,精益生產(chǎn)等許多新理念的誕生,使得飛機先進制造技術處于不斷變革之中,傳統(tǒng)技術不斷精化,新材料、新結構加工、成形技術不斷創(chuàng)新,集成的整體結構和數(shù)字化制造技術構筑了新一代飛機先進制造技術的主體框架。為了進一步了解國外飛機先進制造技術發(fā)展的這一趨勢,本文介紹幾種主要制造技術(本站節(jié)選其中的《先進數(shù)控加工技術》)。
西方工業(yè)發(fā)達國家飛機制造業(yè)應用數(shù)控技術始于60年代。近50年的數(shù)控技術發(fā)展中,發(fā)達國家飛機制造業(yè)中數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)狀和應用水平主要體現(xiàn)在以下幾個方面:基本實現(xiàn)機加數(shù)控化、廣泛采用CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)和DNC技術,達到數(shù)控加工高效率,建立了柔性生產(chǎn)線和發(fā)展了高速切削加工技術。?
1 基本實現(xiàn)了機加數(shù)控化
發(fā)達國家數(shù)控機床占機床總數(shù)的30%~40%,而航空制造業(yè)更高,達到50%~80%。波音、麥道等飛機制造公司都配置了數(shù)量可觀的各種不同類型的先進數(shù)控設備,特別是大型、多坐標數(shù)控銑和加工中心,同時與之相關的配套設備齊全,數(shù)控化率高,基本實現(xiàn)了機加數(shù)控化。?
波音公司在Auburn民機制造分部建立了鋁、鈦、鋼結構件機加車間和機翼蒙皮與梁結構件機加車間,機加設備362臺,配置NC機床約180臺,數(shù)控化率達50%。?
在90年代中后期,這些公司仍在進一步加強對機加設備進行技術改造和更新,特別是多坐標高速數(shù)控銑床和加工中心。如波音公司在Wichita軍機制造分部就新配有法國Forest Line公司43m×3m×2m高架3龍門5坐標Minumac 30TH 數(shù)控銑床,加工“空中客車”飛機結構件的英國航宇(BAe)、原德國漢堡DASA公司、負責貝爾直升機結構件制造的Remele公司等都配有數(shù)量不等的法國Forest Line公司的高速5坐標龍門銑床。其中Remele公司多達6臺,主軸功率40kW,轉(zhuǎn)速40000r/min,可加工零件壁厚薄到0.76mm。同時還配有Fischer機床頭,主軸功率75kW,轉(zhuǎn)速5000r/min,可加工尺寸很大的機翼壁板,切削效率很高。貝爾直升機公司還添置了美國費城Marwin公司用于加工飛機結構件的Automax IV雙主軸5坐標高速加工中心,規(guī)格為20m×8m×9m,主軸轉(zhuǎn)速24000r/min,進給速度?20m/min?。?
2 數(shù)控加工效率高
發(fā)達國家飛機制造公司數(shù)控技術應用水平高。表現(xiàn)在:不僅數(shù)控設備利用率高(一般達80%),主軸利用率高(95%),且加工效率極高,加工周期短,勞動生產(chǎn)率是我國的20~40倍。大型機翼整體加工件加工效率約50kg/h。麥道公司制造C-17軍用運輸機起落架艙隔框,加工效率約30kg/h。?
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3 廣泛應用先進的CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)
廣泛應用CAD/CAPP/CAM/CAE自動化設計制造應用軟件以及DFX等并行工程,并有足夠的工藝知識數(shù)據(jù)庫、切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫、各種規(guī)范化的技術資料作為使能工具。因而設計與工藝手段先進,工藝精良,NC加工程序優(yōu)質(zhì),縮短了工藝準備周期,提高了設備利用率和生產(chǎn)效率,大大縮短了零件生產(chǎn)周期。?
4 DNC技術廣泛應用
發(fā)達國家飛機制造公司大多數(shù)在70年代末80年代就已經(jīng)廣泛地應用了分布式數(shù)字控制技術(Distributed NC,DNC)。波音公司在Wichita 軍機分部建立的一個DNC系統(tǒng),大約連接有分布在若干不同車間中的130多臺數(shù)控設備, 包括加工中心、大型銑床、數(shù)控測量機。麥道、MBB和extron工廠等都建立了DNC系統(tǒng)。美國大約有2萬多家小型飛機零部件轉(zhuǎn)包制造商,60%~80%都使用了DNC系統(tǒng)。采用DNC技術具有明顯的經(jīng)濟和技術效益,通??商岣呱a(chǎn)率15%~20%。?
5 高速切削技術的應用
高速加工(High Speed Machining,HSM)被認為是21世紀機加工藝中最重要的手段。高速切削與常規(guī)切削相比具有明顯優(yōu)點:加工時間減少約60%~80%,進給速度提高5~10 倍,材料去除率提高3~5倍,刀具耐用度提高70%,切削力減少約30%,表面粗糙度Ramax可達8~10μm,工件溫升低,熱變形、熱膨脹減小,適宜加工細長、復雜薄壁零件等。
飛機大型復雜整體結構件采用高速數(shù)控加工技術是近幾年飛機機加技術發(fā)展的一種趨勢。因此,20世紀90年代中后期,飛機制造商添置了許多先進的多坐標高速數(shù)控銑和加工中心用于鋁、鈦、鋼等材料的各種整體結構件加工。波音Bertsche Engineering公司的高速加工中心,用于航空航天鋁合金、復合材料零件的加工。
對鋁合金高速加工,切削速度可達2000~5000m/min,主軸轉(zhuǎn)速達10000~40000r/min,加工進給速度為2~20m/min ,材料去除率30~40kg/h。?
高速切削加工技術對機床、刀具、控制系統(tǒng)、編程等都提出了更高的要求。發(fā)達國家對高速加工的配套技術研究和應用作為一個系統(tǒng)工程看待,解決得較好,并在不斷完善。?
6 應用高自動化水平的制造系統(tǒng)
發(fā)達國家飛機制造公司非常重視應用高自動化水平的制造系統(tǒng),提高新飛機研制生產(chǎn)能力,加強企業(yè)競爭力。70年代末80年代先后建立了柔性制造系統(tǒng)(FMS)用于飛機結構件柔性加工,在新機研制中發(fā)揮了重要作用。90年代中后期,由于高速切削機床技術的發(fā)展和進步,飛機整體加工件的增多,開始較廣泛應用柔性加工單元或以柔性加工單元組成柔性生產(chǎn)線來加工飛機整體結構件(在汽車制造業(yè)領域也同樣得到應用)。如波音Wichita軍機分部用高速加工單元組成的柔性加工生產(chǎn)線來加工飛機整體隔框零件。達索飛機公司在“陣風”號飛機制造中也建立了一條柔性加工生產(chǎn)線,由4臺5坐標切削中心構成,配有自動化工件裝卸小車,容量達1000的機械手控制的工具庫,只需配備一個操作者。
西方發(fā)達國家不僅重視發(fā)展數(shù)控主體技術,并注重協(xié)調(diào)發(fā)展與數(shù)控技術配套的各單元自動化技術,包括數(shù)控車間信息管理系統(tǒng),從而使得數(shù)控技術得以快速發(fā)展并達到了很高的應用水平,有力地推動了飛機制造業(yè)發(fā)展和進步。目前,發(fā)達國家飛機制造商不僅實現(xiàn)了高效數(shù)控加工,而且實現(xiàn)了數(shù)字化設計(D-D)和數(shù)字化制造(D-M)。
民用飛機制造,發(fā)展,現(xiàn)狀?
中國民航運輸市場發(fā)展向好
從民航貨郵、旅客周轉(zhuǎn)量來看,2015-2019年民航貨郵、旅客吞吐量逐年增長,
2020年新冠疫情對民航運輸市場影響較大,全年中國民航完成旅客周轉(zhuǎn)量6311.28億人公里,同比下降46.1%;完成貨郵周轉(zhuǎn)量240.20億噸公里,同比下降8.7%。
2021年1-4月呈現(xiàn)恢復性增長,民航貨郵、旅客吞吐量分別同比增長41.0%、43.2%。整體來看,隨著國民經(jīng)濟的不斷增長,帶動我國民航運輸市場發(fā)展持續(xù)向好。
民航運輸機隊超過3900架
從上世紀80年代開始,全球及中國航空行業(yè)景氣度持續(xù)上升,航空客運量持續(xù)走高,對民航飛機的需求量保持持續(xù)增長。截至2020年底,中國民航全行業(yè)運輸飛機期末在冊架數(shù)3903架,比2019年底增加85架。其中客機共有3717架,占比95.2%;貨機共有186架,占比4.8%。
未來20年新機交付總量將超過9000架
從民航飛機市場前景來看,根據(jù)《中國商飛公司市場預測年報(2020-2039)》,到2039年客、貨機新機交付總量將超過9000架,屆時我國貨機機隊規(guī)模將達到659架,客機機隊規(guī)模將達到9641架,機隊總規(guī)模將超過10300架(考慮到報廢的情況);分類型占比結構來看,民航貨運市場發(fā)展將帶動貨機數(shù)量占比提升至6%。
注:內(nèi)環(huán)2020年,外環(huán)2039年預測值。
——更多數(shù)據(jù)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國民用航空運輸行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。
關于《航空制造發(fā)展方向薄,輕,精》的介紹到此就結束了。