略談航空發動機裝配技術的應用及其發展趨勢

劉洋 李晶晶 溫尚志

摘? 要：隨著我國綜合實力的增強，我國航空工業也得到了很大發展。航空工業的水準代表著一個國家的尖銳科技水平。在飛機制造中，發動機裝配技術是飛機制造的重要內容，它決定著飛機的壽命，是飛機可靠性能的主要參數。它的裝配質量決定著飛機是否能夠在有限的壽命期內保持良好的運行參數。發動機的裝配是質量核心，同時也是飛機啟動、飛行、落地過程中涉及到運行質量最多的一個核心配件內容。在傳統的航空發動機裝配技術實施過程中，采用的都是紙質的加工文件和工藝圖紙。由于在裝配過程中采用的是人工作業，在裝成檢測的過程中也是采用的人工檢測方式，所以這限制了發動機裝配技術實施過程中的標準化、科學化、合理化裝配與檢測，使裝配精度很難達到標準，無法保障發動機的裝配質量。而根據目前航空工業的發展進步來看我國航空發動機裝配技術依然存在一些問題，因此本文主要詳細分析航空發動機裝備技術的應用以及未來的發展措施，希望能夠根據對相關文獻和數據的分析探討出提高航空發動機裝配技術質量的措施。

關鍵詞：航空發動機;裝配技術;發展

一、裝配工藝技術的現狀

雖然早在幾百年前我國的經濟發展水平是名列前茅的，但是后面經歷了清朝的閉關鎖國以及第二次世界大戰，所以我國國土資源受到了嚴重的損害，因此之后改革開放以來我國的經濟發展狀況才在慢慢地好轉，并且通過黨的正確領導和人民的共同努力才造就了如今的繁華現象。這一事實說明我國對于一些比較先進的核心科學技術掌握還不是很成熟，就比如對于數控柔性化裝配技術的研究而言，我國的起步較晚，很多科研水準都不能與國外持平，但是我們依然有很多學者進行了有益的研究，取得了許多有知道意義的成果，這些都為我國創建更良好的航天發動機裝配工藝起到了積極的作用。然而目前由于科技水平的有限性所以我國在進行航空制造時會遇到很多阻礙，更何況航空裝配本身就是一件難度很高的事情，為了機組人員的生命安全因此相關工作人員在航空發動機時必須嚴格按照圖紙上的構造組裝零件。但是目前我國采取的統一組裝方式依然為人為組裝，再加上其他眾多因素限制因此很容易在裝配過程中出現誤差，造成不可估量的后果。所以在這種前提下展開對航空發動機裝備技術的討論以及研究提高航空發動機裝配技術的措施是非常有必要的。

二、航空發動機裝配技術存在的問題

我國航空發動機裝備技術基于數字裝備技術完成，所謂數字裝配技術就是指利用一些網絡平臺來構建最基本這個不用在此基礎上完成所有的過程，然而單單只利用一個平臺來完成所有的工作顯然會對這個平臺空間造成一定的負擔，并且如果想要協調好各部分工作之間的關系也是需要耗費一番苦心的。本來根據對國內外相關文獻的研究發現目前航空發動機裝配技術中存在以下問題：

（一）管理效率低下且不直觀

雖然我們在平時學習工作時經常會用到一個Excel、Word文檔等表格來收集數據，但是在對航天配置技術進行數據收集時是需要統計大量的信息的，而且這些信息很多都是符號化的 以及很多專業名詞，不像是我們平常人能夠理解的語言漢字，因此只是單單利用一個Excel管理表格進行管理信息顯然是不夠的。為了更好提高航空發動機裝配工作效率，國家和相關工作人員應該根據收集到的發動機裝配信息數據，集中整理好形成一個專制的表格，并將所有的數據信息都填在表頭上，這樣子在下次使用時就會直接把數據填上去就可以了，如此一來不僅提高了裝備工作效率而且還可以直觀地觀察到數據。

（二）過程知識庫和過程資源數據庫的構建不合理

通常設計發動機的設計人員在設計相關配件時只是考慮到產品的功能和設計要求，根本沒有 仔細地考慮到制造部門所面臨的壓力。其實不僅是航空發動機裝配技術部門存在這樣的問題，像很多公司的it產業也是如此。一般都是產品經理對技術開發人員提出要求，然后開發組再根據產品經理的要求不斷改進產品。因此發動機設計部門在設計發動機時首先需要考慮到的是本企業自身的制造能力和物資條件，所設計發的發動機需要的配件不能過多超于企業的預算，不然會給企業的財務造成過大的負擔。其次，為了更好調節設計部與制造部之間的關系，航空發動機裝配技術部門可以利用電子信息技術讓這兩個部門都可以相互了解到對方的信息，只有知道對方底細才會在工作中互相包容、互相遷就。比如可以用物料清單數據，只要根據裝配制造順序進行重新調整或者定制裝配流程計劃等等，總而言之就是將工作中的每一個節點都盡可能的詳細，這樣子對任何一位工作者都是有益的。

二、數字化技術的應用

前文提到過，我國航天發動機技術是利用數字化技術創新而成的，這種新型技術可以很好地提高產品質量以及幫助企業降低制造成本。而我國目前除了利用數字化裝配工藝制作航空發動機，同時數字化裝配工藝還被應用為3D打印技術和三維建模等等。我國航空發動機裝備的技術將得益于目前發達的科技，并在數字化裝配工藝的基礎之上不斷開展數字化監測技術和數字集成控制技術，利用完全科學的方式完成之后的工作。比如在利用數字化裝配工藝設計完成了動機裝備制造之后再用數字化檢測技術掃描裝備中的零件安裝是否合理規范，以此來排查發動機中的隱患。而且航空發動機是由千萬個細小的零件組合而成，利用數字集成控制技術就可以持續多微小的軟件更好地組裝在一起，相比于人工組裝這樣的方法更加精確，使人們使用起發動機起來也更加放心。根據目前航空發動機發展狀況而言，發動機制造技術已經趨于成熟化，因此相信隨著5G時代的到來我國航天發動機裝配技術肯定會得益于網絡科技信息變得更加數字化、便捷化。

三、航空發動機裝備技術發展趨勢

未來的航空發動機裝配技術發展趨勢會面向智能化、數字化和自動化，需要裝配人員主動參與設計，反哺工業設計，實現技術安裝和技術設計的不斷補充和完善。目前我國的高端航空材料加工水平有限，特別是在裝發動機裝配技術的生產過程中，難以實現精準化生產。生產的大部分航空發動機和航空材料幾何精度比較低，穩定性比較差，出現了嚴重的超差問題。面對超差問題，國外發動機極少出現零件超差問題。國外的轉子零件跳動一般在0.01毫米以內，轉子組件的裝配真正實現了堆疊優化設計和實施，而國內的轉子裝配組件通常只是達到合格率。另外一方面，在發動機結構設計方面，部分零件的裝配還不夠科學。國內的關鍵部位零件裝配——例如螺紋結構連接，只有扭矩控制，沒有采取國外先進的轉角指標，控制扭矩公差的標準過于嚴苛，而且國內現有的制造條件很難實現扭矩公差的標準化，種種以上問題都促進了航空發動機裝配技術的亦步亦趨、攻堅發展。不過，隨著航空發動機裝配與制造零件技術的不斷發展，未來一定會迎來一個航空裝配技術的高精尖發展態勢。

總結：總而言之，航空發動機裝配技術得益于數字化技術創新而成的，因此這門技術除了可以用于制造輕工業配置以外，還可以被應用于我國其他領域方面，比如目前火熱的3D打印技術和建模技術等等。而對于航空發動機裝備技術的發展趨勢，根據近年來的報告分析可得知，未來航天發動機裝備技術將傾向于更加環?；?、節能化的制造技術，只有這樣才會可持續的長久促進航空行業的發展。

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