中国工程院：航天航空制造业现状及发展趋势研究报告（123页）.pdf

1、 中国工程院咨询研究项目 密级：公开 编号：2015-XZ-10-01 专题报告一：航天航空制造业现状及发展趋势研究报告 “长三角航天航空智能制造技术及装备发展战略研究”项目组 二一六年十二月 1 I 目 录 第一章 国内外航空航天制造现状及制造技术发展趋势.1 一、国内外商用飞机制造现状及制造技术发展趋势.1（一）国外商用飞机制造技术与装备现状.2（二）国内 C919 和 ARJ21 制造技术与装备现状.18（三）商用飞机制造技术与装备发展趋势.19 二、国内外航空发动机产业现状及制造技术发展趋势.22（一）国外航空发动机制造技术与装备现状.25（二）国内航空发动机制造技术与装备现状.37（

2、三）航空发动机制造技术与装备发展趋势.43 三、国内外航天器制造现状及制造技术发展趋势.45（一）国外航天器制造技术与装备现状.47（二）国内航天器制造技术与装备现状.58（三）航天器制造技术与装备发展趋势.60 第二章 航空航天产业发展对智能制造技术和装备的需求.62 一、商用飞机制造对智能制造技术和装备的需求.62 二、商用涡扇发动机制造对智能制造技术和装备的需求.69 II 三、航天产品制造对智能制造技术和装备的需求.77 第三章 长三角地区航天航空产业对先进制造体系需求.82 第四章 长三角地区航天航空产业对区域经济融合需求.88 第五章 长三角地区航空航天行业现状及发展规划.95 一

3、、长三角地区商用飞机产业现状及发展规划.95 二、长三角地区商用涡扇发动机产业现状及发展规划.104 三、长三角地区航天产业现状及发展规划.110 1 第一章 国内外航空航天制造现状及制造技术发展趋势 一、国内外商用飞机制造现状及制造技术发展趋势 商用飞机的主要结构包括机翼、机身、尾翼、起落装置/动力装置，如图 1 所示。机翼包括中央翼和外翼，外翼由外翼翼盒、前缘缝翼、后缘襟翼、副翼、扰流板及翼梢小翼组成。机身是由蒙皮、长桁、框、地板组成的典型半硬壳式结构，包括机头雷达罩、机头，前机身、中机身、中后机身及后机身。机身布置登机门、应急门、前/后货舱门、散装货舱门、前服务舱门、APU 舱门、驾驶舱

4、应急门及起落架舱门等开口。尾翼包括水平安定面、垂直安定面、方向舵及升降舵。动力装置包含吊挂/短舱主要由进气道、风扇罩、反推力结构组成。起落架采用前三点式布局，前起落架为双轮支柱式形式，向前收起。主起落架位于机翼根部后梁后面的三角区内，双轮支柱式形式，向内收起。2 图 1 商用飞机主要结构（一）国外商用飞机制造技术与装备现状 以波音和空客公司生产飞机为对标对象，一般商用飞机制造过程复杂，涉及制造专业广，比如金属成形、材料连接、精密超精密加工、表面工程、特种加工、复合材料加工、装配等技术。为了突出重点，本研究选择商用飞机核心的五类技术进行总结：钣金成形、自动铆接装配、复合材料加工、部件自动化对接/

5、总装、基于 MBD 的数字化制造技术和先进管理技术，这五类加工技术和装备占据了商用飞机 80%工作量。1、钣金成形技术与设备 1、钣金成形技术与设备 在航空工业中，钣金零件是组成现代飞机机体的主要部分，钣金制造是航空制造极为重要的组成部分，而钣金成形设备在很大程度上决定了钣金零件制造的水平，航空钣金装备与技术是航空制造技术升级的重要基础。航空钣金件具有大型化、集成化、轻量化等特点，这些零件的制造技术与航空钣金设备的研发水平息息相关。成形设备的发展可为成形技术的实现提供条件，同时成形技术的发展也会带动成形设备的发展。目前航空企业应用的钣金成形设备主要包括：蒙皮拉形设备、喷丸成形设备、超塑成形设备

6、、热蠕变成形设备、旋压设备以及管件成形与连接设备，见图 2、3。在航空领域知名的成形设备品牌有：德国罗斯勒公 3 司、ESI 中国、法国 ACB 公司、英国诺芝公司、美国 Cyril Bath公司、瑞典赫伯公司、瑞典乌斯维肯公司、瑞典郎多公司、意大利 Prima 公司、美国 L&F 公司、美国 Montgamery 公司等国外品牌。(a)德国 MT 公司生产的对轮旋压机 (b)MIT 研制的可重构模具 图 2 强力旋压和蒙皮拉伸设备 (a)蠕变成形壁板 (b)热压罐 图 3 蠕变成形设备 2、壁板自动钻铆技术与设备 2、壁板自动钻铆技术与设备 自动钻铆技术的铆接动力源主要包含电动压力铆接、电磁