2022年飞机制造行业发展现状及产业链分析

1、2022年飞机制造行业发展现状及产业链分析1.C919：交付在即，市场广阔C919 大型客机是我国首款按照最新国际适航标准自行研制、具有自主知识产权 的干线民用飞机，全称为 COMAC919，“C”取自中国（China）和中国商飞（COMAC） 的首字母。2009 年 C919 项目发布；2012 年通过国家级初步设计评审，转入详细设计 阶段；2015 年完成总装下线；2017 年成功首飞；2019 年，6 架试飞飞机全部投入试 飞工作，项目正式进入“6 机 4 地”大强度试飞阶段；2020 年，中国民航上海航空器 适航审定中心签发 C919 项目首个型号检查核准书（TIA）。目前，C919

2、大飞机试飞取 证和交付准备工作正在有序推进。C919 性能优异，直接对标波音 737、空客 A320 系列。C919 基本型混合级布局 158 座、全经济舱布局 168 座、高密度布局 174 座，航程 4075-5555 公里，将与波音 737MAX系列、空客A320neo系列展开直接竞争。根据中国商飞预研总师杨志刚，C919 的绝大部分性能指标与波音 737、空客 A320 持平，甚至在气动力布局方面还优于后 两者。C919 具有后发优势，在整体设计上采用先进的技术更多，自动化程度更高， 同时在未来的市场潜力也更具有优势。竞争优势具体如下：（1）技术领先。采用近年来的新材料、新技术，并全面

3、按照国际民航规章和适 航标准开展设计研制并进行适航审定，从安全性、气动性、风洞试验等角度来说都更 具优势。（2）更具经济性、舒适性、环保性。飞机燃油消耗、座公里直接使用成本比现 有同类飞机低，经济性特点突出；采用加宽客舱和座椅宽度、配备新的机载设备等手 段来改善舒适性；视野设计比同类型的宽，更能保证行驶安全；选用新型发动机满足 噪声和污染物排放的要求，提高环保性。（3）价格更为优惠，性价比高。空客 A320 和波音 737MAX 系列飞机的单价都超 过了 1 亿美元。而根据东航定增公告显示，C919 报价为 0.99 亿美元（折合人民币为 6.53 亿元）。并且，目录单价是制造商对外公开的价格

4、，一般实际的成交价会根据谈 判结果打一定比例的折扣。在公告中就提出，本次拟引进的飞机实际合同价格经订约 各方按公平原则磋商后厘定，低于产品目录所载的价格。首架交付机首次试飞圆满完成，C919 商业化运营在即。2022 年 5 月 8 日下午， 首架交付机也就是 07 号飞机在浦东机场第五跑道进行了中、低速滑行测试。5 月 10 日，东航发布定增预案，其中包括 4 架 C919 大飞机。5 月 14 日，编号为 B-001J 的 C919 大飞机从浦东机场第 4 跑道起飞，于 9 时 54 分安全降落，标志着中国商飞公司 即将交付首家用户的首架 C919 大飞机首次飞行试验圆满完成，商业化运营在

5、即。C919 订单超 800 架，商业化潜力巨大。据中国商飞官网统计，C919 的国内外客 户达到 28 家，订单总数达到 815 架。可以认为，C919 已逐步开始对波音、空客单通 道飞机的替代过程。预计随着首批 C919 顺利交付，国航和南航等国内航空公司也将 陆续引进 C919。根据航空工业发展中心发布的民用飞机中国市场预测年报（2021- 2040），中国市场来看，预计 2021-2040 年间将需要补充 7646 架客机，其中窄体客机需求量达 5276 架，而窄体客机中，以波音 737、空客 A320 和 C919 为代表的 150 座 级窄体客机需求量预计 4031 架，占飞机总需

6、求量的 52.7%；全球市场来看，预计未 来 20 年全球需要窄体干线客机近 2.95 万架，其中 150 座级的需求量达 22300 架。假 设 C919 未来 20 年在国内窄体客机市场中市占率达三分之一，则仅中国市场的年需求 将达近 90 架，再考虑到海外市场，则 C919 的年均销量有望达到 100 架。C919 研制成功意味着我国民机技术实现集群式突破，整个民机产业链将显著受 益。大飞机是现代高新科技的高度集成，涉及新材料、现代制造、先进动力、电子 信息、自动控制、计算机等众多领域。飞机制造是战略地位突出、发展机遇巨大、带 动效应极强的高端装备行业，一直被誉为“现代制造业的明珠”。根

7、据美国兰德智库 研究，大飞机研制及其核心技术衍射到相关产业，可以达到 115 的带动效应。C919 的出现意味着我国具备了研制一款现代干线飞机的核心能力。我国由此实现了民机技 术集群式突破，形成了大型客机发展核心能力。C919 商业化将推动我国民用航空制 造业技术进步与产业结构的升级换代。2.飞机结构及其特点2.1.飞机结构介绍飞机主要由机身、机翼、尾翼、起落架、动力装置、机载设备、控制系统等部分 组成，其中机身、机翼及尾翼等部件构成飞机的主体结构。2.1.1.机身机身结构包括前机身、中机身、中后机身、后机身、短舱、尾撑等筒形结构，主 要用于装载人员、货物、燃料、武器、各种仪器设备和其他物资等

8、，同时将机翼、尾 翼、发动机和起落架等部件连接在一起。机身是整架飞机的受力基础，其承受的载荷主要有装载力、其他部件的力、增压 载荷和气动载荷。普通框承受蒙皮传入机身周边的空气动力以及因机身弯曲变形引起 的分布压力；加强框将装载的质量力和其他部件上的载荷经接头传到机身结构上的集 中力加以扩散并传给蒙皮；长桁和桁梁承受机身弯曲时产生的轴力；蒙皮构成机身的 气动外形，并保持表面光滑，承受局部空气动力。2.1.2.机翼机翼一般由机翼主盒、襟翼、副翼、前缘缝翼、扰流片、发动机吊挂等部分组成。机翼是飞机升力的主要来源，同时具有布置弹舱和油箱、收容起落架的功能。另 外，在机翼后端上还安装有用于改善起降性能的

9、襟翼和用于飞机横向操纵的副翼，在 机翼前缘安装有用于增加升力的前缘缝翼。飞机通过控制前缘缝翼和后缘襟翼往下展 开到不同的卡位，来改变机翼弯度和面积，以增加或减少飞机起降时的升力及阻力， 从而避免过长的滑跑距离。2.1.3.尾翼尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，主要用于保持飞机在飞行中的稳定性，控制飞机 的俯仰、偏航等飞行姿态。尾翼的内部结构与机翼十分相似，通常都是由骨架和蒙皮构成，但它表面尺寸一 般较小，厚度较薄，在构造形式上有一些特点。一般来说，水平尾翼由固定的水平安 定面和可偏转的升降舵组成，垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成。为了改善跨声速和超声速飞行器在高速飞行中的纵向操纵性，许

10、多超音速飞机都将水 平安定面与升降舵合二为一，设计成整体可偏转的全动平尾。2.1.4.起落架起落架主要由机轮、承力支柱、减震器、收放机构、转弯操纵机构等组成，是飞 机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必需的支持系统，尤其是在降落阶段，它能 够承受、消耗和吸收巨大的瞬间撞击能量。起落架对于材料强度、韧性等方面的要求 较高，其性能的优劣直接关系到飞机的使用安全。2.2.飞机装配单元为了解决飞机大型复杂部件难以直接整体制造的问题，同时满足良好的开敞性和 可维护性，飞机机体在制造过程中一般被分解为许多大小不同的装配单元，相邻装配 单元之间的对接结合处会形成分离面，一般可分为两类：2.2.1.设计分离面

11、设计分离面是根据构造上和使用上的要求而确定的。如飞机的机翼，为便于运输 和更换，需设计成独立的部件；如襟翼、副翼或舵面，需在机翼或安定面上作相对运动，也应把它们划分为独立的部件；又如战斗机机身后部装有发动机，为便于维修、 更换，就把机身分成前、后机身两个部件。设计分离面之间一般都采用可卸连接（如螺接、铰接等），而且一般要求它们具 有互换性。2.2.2.工艺分离面飞机结构的划分不仅要满足构造和使用上的要求，还必须同时满足生产工艺上的 要求。工艺分离面就是为了合理地满足制造过程的要求，按部件进行工艺分解而划分 出来的。部件划分为段件后形成的工艺分离面，既可以增加平行装配面，缩短装配周 期，又有助于

12、改善装配工作的开敞性，提高装配质量；部件、段件进一步划分为板件 后形成的工艺分离面，为提高装配工作的机械化和自动化程度创造了条件。工艺分离面之间一般采用不可卸连接（如铆接、胶接、焊接等），待装配成部件 后，工艺分离面会随之消失。以机翼为例，机翼中段上、下壁板与机翼前梁、机翼后梁之间的分离面属于工艺 分离面，采用不可卸连接；襟翼、副翼与机翼之间的分离面属于设计分离面，采用可 卸连接。2.3.飞机结构特点飞机结构具有零件多、尺寸大、刚性差、精度高、形状复杂、结构复杂等特点。零件多：从铆钉、螺栓到桁、肋、框、梁，再到座椅、引擎，飞机由众多零部 件组成，比如一架波音 737 飞机就包含大约 600 万

13、个零部件。尺寸大：大型飞机的整体壁板长达 30 米左右，毛坯重 3-4 吨，大型机身整体框 约 6 米*3 米，毛坯重约 2 吨，必须配置大型机加机床和相应的装卸、搬运等设备。刚性差：飞机零件大部分是由板材和型材制成的薄壁构件，刚性较差，在车削、 锻造、焊接等加工过程中容易发生加工变形。精度高：飞机的飞行寿命一般在 9 万小时左右，机身之间的装配精密程度对飞机 的使用寿命有较大影响。比如，C919 各机身段与段之间空隙距离的精度达到 0.03-0.05 毫米。此外，若蒙皮与贴合的骨架之间有较大的装配间隙，就会发生很大的装 配应力，会导致飞机强度和寿命的降低。形状复杂：飞机整体结构件多数为板块状

14、，其轮廊外形部位一般与飞机机体复 杂的外形有关，如梁、框、肋等平面零件周边外形角度变化较大，因此，加工的开敞 性差，工作量大，加工技术难度大。结构复杂：飞机零件外形复杂且刚性较差，这就造成零件之间结构关系复杂， 需要更多的紧固件将其定位在一起，而紧固件的增多为装配带来更高难度，为了装配 又不得不设计更加复杂的结构来实现可装配性，这种“恶性循环”很大程度上导致了 飞机结构的复杂性。3.飞机制造产业链飞机制造产业链条长、涵盖范围广、带动效应强，是衡量一个国家国防实力和工 业水平的重要标志。产业链上游为结构钢、轻金属材料、复合材料等材料供应商，中 游为机身、机翼、尾翼、发动机、起落架、机载设备等部件

15、制造商，下游为整机集成 商。根据打造并拓展中国大飞机产业链，机体、发动机、机载设备及其他部分占 整架飞机的价值量分别为 30%-35%、20%-25%、25%-30%、10%-15%。在我国军用飞机制造体系中，由于主机厂呈现集团化、规模化、主体化、分类化 等特点，中游与下游界限比较模糊，西飞、沈飞、成飞、哈飞、昌飞、洪都等整机集 成商一般同时承担着大多数部件的制造工作；而在民用飞机制造体系中，C919、 AG600 等大飞机一般采取国际上通行的“整机集成商+多级供应商”大协作模式，中 国商飞、中航通飞是整机集成商，西飞、沈飞、成飞、洪都等则是为其提供配套产品 的部件制造商。4.飞机制造流程飞机

16、制造是指按设计要求制造飞机的过程，通常仅包括飞机机体零构件制造、部 件装配和整机总装等。而动力装置、机载设备、液压系统、控制系统、仪表、附件等 则由专门厂商制造，一般不列入飞机制造范围。但是它们作为成品在飞机上的安装以 及与其他系统的连接、电缆和导管的敷设、各系统的功能调试都是总装的工作，是飞 机制造的组成部分。飞机制造的主要流程包括工艺准备（含工艺装备设计与制造）、零件制造（含毛 坯准备、机械加工、钣金零件成形、非金属材料加工等）、部件装配、总装调试等。4.1.工艺准备环节飞机零件多、结构复杂，制造过程中涉及的工艺装备种类多、成本高，生产工艺 准备工作量大、周期长。钣金零件制造工艺装备：为使

17、薄板类金属或非金属材料成型为飞机结构零件 而使用的工艺装备。如拉深模、拉伸模、拉弯模、下陷模、注塑模、压型模、型胎拉 型模、滚轮模、型材冲切模、型材下陷模、闸压模、导管模、热成型模、落压模、爆 炸成型模、聚氨酯橡胶模、复合材料模具等。机械加工工艺装备：为使厚板类材料或锻铸焊结构件毛坯通过机床加工成型 为所要求的飞机零件而使用的工艺装备。如车床夹具、铣床夹具、镗床夹具、焊接夹 具、磨床夹具以及专用检验夹具等。地面设备和试验设备：地面设备是为搬运、支撑、吊装、登临或储存飞机零 部件而使用的工艺装备，如拖架车、千斤顶、吊具、工作梯、存放架车等；试验设备 是为飞机部件、系统、整机等进行各类试验而使用的

18、专用工艺装备，如液压试验设备、真空试验设备、压力试验设备、密封试验设备、电系统试验设备、模拟功能试验设备 等。装配工艺装备：在产品从组件到部件装配以及总装配过程中，用以控制其几 何参数所用的具有定位功能的专用装备。如装配型架、装配夹具、安装夹具、安装量 规、钻模、钻孔样板、补铆夹具、对合夹具、精加工型架、平衡台、水平测量台、检 验夹具等。标准工艺装备：是以 1:1 的真实尺寸体现产品某些部位几何形状和尺寸的刚性 实体，作为制造、检验和协调生产用工艺装备的模拟量标准，是保证生产用工装之间 和产品部、组件之间尺寸和形状协调与互换的重要依据。如标准样件、标准量规、标 准平板、标准实样、标准尺规等。4

19、.2.零件制造环节飞机零件制造是实现航空材料向关键子系统和整机制造转变的重要环节，具有产 品门类繁多、工艺路线复杂、产品精密度高等特点。飞机薄壁零件结构刚性差，在预成形后或机械加工后，从夹具上卸下来时会在残 余应力的作用下发生变形，因此需要对毛坯材料进行特殊处理，比如板料一般会进行 预拉伸处理。飞机机体构件选用的材料种类繁多，具有各种钣金零件、骨架零件、整体结构件， 相应的加工工艺也多种多样。如型材零件的压弯、滚弯、拉弯；回转体零件的旋压、 胀形、拉深；框肋类零件的橡皮成形；整体壁板的切削加工、化学铣切和喷丸成形； 骨架零件的数控加工等。而且为适应飞机结构的发展，要求不断采用新技术、新材料 和

20、新工艺。如高能成形、应力松弛成形、高速加工、复合材料等。4.3.部件装配环节飞机装配是根据飞机尺寸互换协调原则，采用专用的工艺装备、测量设备以及其 他设备将大量的飞机零件、标准件和成品按图样或全三维模型、技术条件，按照一定 的顺序和方法进行机体结构铆接装配、系统安装、调试和试飞的过程。飞机制造过程 中，飞机装配环节花费的工时最长，据统计飞机装配工作量占整个飞机制造总劳动量 的 50%左右，装配成本占总全机成本的 40%以上，装配工作周期也占全机生产周期的 50-75%。飞机装配准确度直接影响到飞机的使用性能和生产的互换性，因此保证飞机机体 的装配准确度是飞机装配的主要任务。飞机零件、组合件或部

21、件的制造准确度是指它 们的实际形状和尺寸与图纸所规定的公称尺寸相符合的程度，而协调准确度是指两个 相匹配的零件、组合件或部件之间配合部分的实际形状和尺寸相符合的程度。由于飞机结构尺寸大，形状复杂，为保证零件、组合件或部件之间配合面的形状 和尺寸的协调准确度，如果是以它们本身更高的制造准确度来达到，在经济上既不合 理，技术上又很困难。实际上，在飞机制造中，零件或部件之间配合表面的形状和尺 寸的协调准确度往往比它们本身的制造准确度要求要严格。为保证零件、组合件或部件之间的协调准确度，通过模线、样板和标准工艺装备 建立起相互关系的制造路线。在零件制造和装配中，零件和装配件最后形状和尺寸的 形成过程从

22、图纸通过模线、样板和标准工艺装备制造出模具、装配夹具，然后制造零 件和进行装配等一系列形状和尺寸传递过程。以机翼装配为例，其装配过程是：前梁由前梁夹具装配成组合件，前梁、前肋及 前段蒙皮由机翼前段型架组装成机翼前段，再将机翼前段、后段以及其他零件和组合 件在机翼总装型架上组装成机翼。4.4.总装调试环节飞机总装对接是飞机制造中的关键环节，前期的零件制造、部件装配都是为这一 阶段的总装配积累基础，飞机总装对接主要包括机身段对接、翼身对接和尾翼对接。机身段对接：机身是飞机操作飞行和承载目标物的核心载体，机身段的总装对 接是保证飞机成功制造和安装使用的关键环节。按照安装顺序的不同，机身对接可以 分为

23、带翼对接法和成龙对接法，前者是指带中央翼的飞机中段先和外翼进行对接，然 后再与机身前后段进行对接的方法；后者是指先把机身各段实现对接，然后再和机翼 对接的方法。翼身对接：翼身对接形成大十字架或小十字架，是构成飞机机体核心结构的主 要环节。翼身对接可以分为全翼对接法和外翼对接法，前者是指左右外翼与中央翼预 先进行横向对接，再参加全机对接的方法；后者是指中央翼先与中机身安装在一体， 左右外翼再分别与中央翼进行对接的方法。尾翼对接：水平尾翼因为分左右翼，所以其对接方式与机翼类似，分全水平尾 翼对接法和左右水平尾翼外挂对接法两种。垂直尾翼是一个单独部件，大部分情况下 参与飞机全机最后对接，如波音 73

24、7，但也有预先和机身尾段进行连接，与尾段一起 参与飞机全机最后对接，如 ARJ21-700。5.先进飞机制造技术现代飞机制造技术正朝着数字化、并行化、智能化、集成化、柔性化等方向发展， 飞机制造中的各个流程也必须符合这种发展趋势，才能满足现代飞机制造的发展要求。5.1.工装传统工艺装备的制造路线为，模线设计部门根据理论图样，参考结构或系统图样 画出 1:1 的模线明胶图版或金属模线图版，再以模线明胶图版或金属模线图版为基准 作出各类样板，用样板制出正反标准样件，由正反标准样件脱出各个不同工序的模具、 夹具，协调制造各类装配型架的内外型卡板、基准标高和交点，用模夹具制造零件， 用型架安装部组件以

25、及飞机总装。随着飞机设计向三维化、数字化发展，精确的工程描述可以在工程设计阶段就解 决飞机各个结构件之间的准确协调问题，不必再依靠模线的重复设计工作。结合精确 的三维设计模型，无论是飞机零件制造，还是组部件装配，越来越多的精加工专业设 备和数字化的检测工具开始出现，慢慢取代和省略大量的传统工艺装备。5.2.机加现代飞机结构与材料的特点对数控加工技术及装备提出了很高的要求，在基本实 现了机加数控化的同时，飞机制造中广泛地采用了 3C 集成系统和 DNC 技术，同时， 柔性生产单元和柔性生产线的应用也较为普遍，高速切削加工技术应用水平较高，基 本实现了自动化、高效率数控加工，目前数控机床正向高速化

26、、复合化方向发展。压紧器自动避让系统：传统机床夹具上的工件压紧器都是在机床加工过一个程 序后停机，用手工来进行移位调整的，而该系统的压紧器通过信号传感介质（继电器、 光感元件、程序编制等）自动避开铣切主轴的运动轨迹，避免工件重复定位，节约加工时间。全封闭式镗铣一体化柔性数控系统：该系统功能集成度较高，配合高效能的刀 具库，用于复杂的飞机零件一步加工到位。座椅滑轨类零件专用一体化加工系统：该系统专门用于飞机机舱内座椅滑轨类 零件（包括货舱系栓导轨）的加工，可以一次性完成开槽、制孔、切断、砂光等诸多 工序。5.3.钣金在飞机制造中，框肋、蒙皮、壁板等典型钣金零件构成飞机机体的框架和气动外 形，钣金

27、制造技术的发展对提高飞机性能、加快飞机产品迭代、降低飞机研制费用具 有重要意义。目前飞机钣金制造技术正向数字化方向发展。在钣金成形方面，数控铣 床板坯下料、蒙皮拉伸成形、壁板喷丸成形/强化、零件高压橡皮囊液压成形等主要 工艺均已实现数控化。同时正在提高成形过程的数字模拟和动态仿真以及实时监控与 变形量控制技术，钣金成形的专用设备正向多功能、柔性化和机械加工化方向发展。精密钣金成形技术：先进飞机钣金壁板的明显特点是蒙皮厚、筋条高、结构网 格化、整体集成度大、难以成形。大型飞机气动外形要求严、寿命要求长，钣金件不 许敲击成形，大都采用精密成形技术。这类技术涉及的工艺准备有数控多点组合成形 模具、数

28、控真空组合吸盘系统、厚壁板数控铣切设备、自动喷丸成形设备等。精密钣金成形技术：先进飞机钣金壁板的明显特点是蒙皮厚、筋条高、结构网 格化、整体集成度大、难以成形。大型飞机气动外形要求严、寿命要求长，钣金件不 许敲击成形，大都采用精密成形技术。这类技术涉及的工艺准备有数控多点组合成形 模具、数控真空组合吸盘系统、厚壁板数控铣切设备、自动喷丸成形设备等。5.4.复材复合材料零件在飞机结构中应用的比例越来越大，复合材料零件制造类设备和工 艺装备也越来越先进，共固化成形、树脂传递模塑成形、复杂件缠绕成形、丝束铺放、 复合材料辐照固化等复合材料制造新技术和质量保证技术均已得到应用。真空辅助渗透成形技术：该

29、技术利用真空的吸附将低粘度液体树脂渗透到预制 件的各个部分，适用于常温和使用温度不高的大型壁板结构件的生产。纤维缠绕-铺放技术：该技术是在缠绕技术和铺放技术的基础上发展起来的，单 纯的缠绕技术不能实现纵向纤维缠绕及局部增厚增强，而这些可以通过铺放技术来实 现，因此，缠绕-铺放技术一经出现，便在飞机结构中得到广泛应用。电子束固化技术：该技术是一种新出现的复合材料制造技术，将作为一种低成 本和非热压罐固化技术用来制造大型复合材料结构件，其优点是固化时间短、树脂的 稳定性好、可与铺层工艺连续作业及在单一产品中能固化具有不同热固化循环的材料 等，工艺装备也更简单经济，不受昂贵热压罐尺寸的限制。5.5.

30、部装部件装配是飞机制造过程中由零件制造阶段进展到装配阶段的工作。在部件装配 过程中，零件与零件、零件与部件之间的装配是通过一定的定位介质来定位的，同时， 通过一定的连接工具来实现连接。在部件定位方面，现代装配技术设备有柔性装配定位系统、机械手找正零件定 位装备、激光跟踪仪辅助定位系统、自动外形生成系统、壁板类流水线定位系统等。在部件连接方面，现代装配技术设备有数控钻铆机及干涉铆接、高压水制孔系 统、计算机辅助钻削系统、数字模拟装配和机器人自动化装配等。柔性装配定位系统：一台工艺准备可以定位多种飞机部组件，或一个组部件可 以在多台工艺准备上流转，特别适合构型变化多、类似件可以合并的飞机组部件定位

31、。激光跟踪仪辅助定位系统：以激光跟踪仪为自动定位基准工具，对飞机零件、 组件、部件进行定位。自动连接技术：据统计，飞机机体疲劳失效事故的 70起因于结构连接部位， 其中 80的疲劳裂纹发生于连接孔处，因此连接质量极大地影响着飞机的寿命。自 动连接技术是现代飞机部装制造中的必需技术，包括自动钻铆系统、自动钻铆机托架 系统、机械手或机器人系统、柔性自动钻铆及装配系统等。电磁铆接技术：电磁铆接可替代大功率压铆设备，进行大直径、高强铆钉的铆 接；进行难成形材料、大直径及厚夹层的铆接；可以在结构上实现均匀的干涉配合连 接。无外形卡板型架装配技术：无外形卡板型架装配系统主要由激光跟踪定位仪和 装配平台等组

32、成。无外形卡板型架装配技术可实现模块化，通用性强，产品装配定位 准确，部件装配开敞，效率高，生产准备周期短。数字化传递技术、精确成形技术、 高精度的数控加工技术以及整体结构件的刚性是无外形卡板型架装配技术的基础。5.6.总装飞机总装在制造方面解决的主要问题是飞机连接部件之间相对位置的准确定位和 几何要素符合工程要求的精确连接。目前，比较先进的制造技术和装备有以下几种：局域空间定位系统：该系统主要是在一定范围区域内对参与对接的飞机部件进 行工程要求的位置定位，并将位置数据传输给辅助驱动设备，驱使设备实现工程对接。 该系统关键技术有室内 GPS 定位系统、激光跟踪仪定位系统、激光雷达定位系统等。自

33、动连接技术：飞机总装对接的目的就是完成连接，自动连接技术是关键所在。 自动连接设备有柔性导轨自动钻孔设备、便携式翼身对接钻孔装置、机器人自动钻铆 设备、激光导引的钻孔设备、电磁铆接装置等。发动机、起落架自动安装系统：在测量系统的辅助下，发动机、起落架自动与 机体上的安装接头进行对接，该系统带有信息接收和反馈装置、自动驱动装置、自动 升级装置、自动姿态保持装置等。移动生产线总装系统：引导飞机在移动过程中进行总装测试的集成运动设备， 包括引导运动结构、机体承载结构、总装工作平台、总装测试集成装置、能源输送装 置、座椅自动输送工作梯等。自动化工作平台：集机、电、液、气、磁、集成电路等技术于一体的先进

34、自动 化工作平台，包括自动提升装置、功能照明系统、液压升降伸缩系统、自动垃圾分拣 处理系统、成品件和标准件自动识别系统、能源保障系统等。6.C919 关键制造技术C919 飞机立项以来，在国内现有飞机制造技术基础上进行了梳理，针对新材料、 新工艺带来的挑战，先后设立了 24 大项关键技术，同时带动国内 9 家机体供应商开 展了 47 项关键技术攻关工作。这些关键技术覆盖了机翼厚壁板复杂结构金属喷丸成 形技术、环保表面处理技术、铝锂合金加工技术、主承力结构件的复合材料制造技术、 复合材料无损检测及修补技术、数字化工艺技术、自动化装配技术等技术领域，从整 体上带动了民机制造产业的技术提升。6.1.

35、铝锂合金制造技术铝锂合金是 C919 选材中的显著特色之一，在机身结构中使用铝锂合金在我国飞 机制造中尚属首次。铝锂合金机身结构制造工艺涉及钣金、热处理、机加、连接及表 面防护技术，系统全面地掌握铝锂合金制造工艺，是 C919 型号研制成功的关键之一。在 C919 研制过程中，我国建立了新型铝锂合金制造工艺体系，突破了铝锂合金 制造关键技术，解决了新型铝锂合金表面处理、化学铣切与传统铝合金的溶液兼容问题，实现了新型铝锂合金机身蒙皮结构件的高效、精准成形，完成了此类零件的工艺 经验积累和技术数据采集，形成了铝锂合金钣金成形、表面处理、化学铣切等系列工 艺规范。（1）铝锂合金精密热处理技术铝锂合金

36、的主要优点是密度低、比模量高，这些性能的实现不仅取决于原材料冶 金成分和轧制工艺，后期预拉伸和人工时效工艺也至关重要。以铝锂合金结构件承力 状态为依据，开展了铝锂合金基于强度的时效工艺和基于损伤容限的时效工艺的工艺 验证，掌握新型铝锂合金热处理过程中元素扩散规律，有效控制沉淀强化相的析出， 获得满足强度和损伤要求的工艺。（2）数控蒙皮铣切技术根据设计要求，C919 机身蒙皮结构加工过程中需要采用机械铣切技术，用机械 铣切代替传统化铣工艺是 C919 工艺上的显著特色之一。此前我国第三代铝锂合金切 削加工工艺尚未有经验可循，且蒙皮多为薄壁结构，刚性较差，加工容易出现缺陷问 题，C919 项目对此

37、开展技术攻关，解决了铝锂合金机械加工工艺，确定了满足切削 加工要求的工艺参数。（3）环保型表面防护技术传统的表面处理工艺高污染、高能耗，在表面处理实施过程中会产生大量污染环 境的废物。在大型客机绿色环保的需求下，结合新型结构材料开展了新型铝锂合金新 型阳极化工艺的研究，实现了铝锂合金与常规铝合金虽不同时下槽，但可同槽处理的 新工艺方法。这一工艺的获得不仅解决了铝锂合金表面防护问题，更避免了为铝锂合 金生产而重建生产线难题，简化了生产工艺。6.2.复合材料制造技术C919 在平尾、垂尾、后机身、后压力球面框等结构上使用了复合材料。此前， 复合材料制造技术在国内虽已有一定的应用基础，但尚未在民用飞

38、机的主承力构建中 使用，未形成稳定的、满足适航验证要求的制造工艺。C919 项目针对这一短板，通 过复材构件制造、检测、装配这一主线过程，梳理制造关键技术，分别攻关，形成了 民用飞机复合材料承力构件研制能力。（1）大尺寸变厚度加筋壁板制造技术C919 复合材料用量占机体总重量的 15，其中大部分为加筋壁板结构。民用飞 机壁板部件尺寸大，厚度变化大，需要与细长长桁共胶接，制造过程中会产生比较严 重的变形问题及孔隙率问题；平尾、垂尾、后机身均为加筋壁板共固化结构，国内之 前还没有进行过如此大尺寸的共固化加筋壁板结构制造，制造过程中有可能产生共固 化定位不准、脱模困难等问题；后压力球皮结构的无皱褶铺

39、贴也为新工艺，可能产生 较大的表面褶皱，筋条在球皮上的定位也有较大难度。通过 C919 客机复合材料结构件制造技术研究，针对复合材料固化变形基础技术， 开展了复合材料固化变形及残余应力控制技术，对整体化成型工艺过程的数值模拟可 预测整个工艺过程的温度场及固化度场的分布情况，成功预测构件的固化变形情况； 针对自动铺带工艺，开展自动铺带的工艺窗口技术研究，突破了复杂曲面铺贴工艺参 数，及其对产品性能影响的控制技术，为自动铺带技术在民用飞机大尺寸结构件的应 用奠定了基础。（2）复合材料整体共固化制造技术大型整体结构件可以利用复合材料制造的特点，采用共固化技术，减少紧固件数 量甚至是不使用紧固件，是民用飞机复合材料构件制造的发展趋势，在 C919 平尾壁 板制造中，解决了子母真空袋封装技术，以及模具设计制造技术，实现了平尾复合材 料整体壁板的共固化成型技术的应用。（3）复合材料孔隙率检测与评估技术孔隙率的出现在复合材料中不可避免，飞机不同部位对孔隙率的要求不同，主承 力结构件对孔隙率的控制非常严格，一般不能高于 1.01.5；次承力结构件一 般要求孔隙率低于 1.52.0。普通分层、夹杂、气孔等缺陷的检测与评估相对 来说较为成熟，但是孔隙率这类微观缺陷的检测与评估技术至今仍是复合材料无损检 测公认的技术