凤鸣九天 煌耀西飞—— 航空工业西飞C919大型客机研制纪事

■ 杨 萍

凤鸣九天 煌耀西飞
—— 航空工业西飞C919大型客机研制纪事

■ 杨 萍

首飞日，历来是航空人看重的大日子。

2017年5月5日下午，C919大型客机首飞圆满成功。凤鸣九天，向全世界宣示，我国自主研制的第一架大型民用客机终于飞上蓝天。中国制造的大飞机带着几代国人的重托与瞩望，追赶着世界先进航空业的步伐，其重大的里程碑意义不言而喻。这几天，不知有多少光荣的劳动者，是在对“九妹”（大飞机昵称）处女航的悦动与自豪中度过的，航空工业西飞C919项目团队就在这翘首瞩目的人群中！

C919飞机项目漫漫7年研制求索攻坚路，航空工业西飞攻克32道技术“拦路虎”

由于C919飞机设计对标国际先进适航要求，采用数字化设计、制造，突出了寿命长（6万飞行小时）、可靠性高，结构件整体化、轻量化设计及大比例选用先进金属材料和复合材料等结构优化特点，大大增加了研制风险和难度。飞机研制采用主承制商——供应商模式。作为最大的机体结构部件制造商，航空工业西飞在主制造商——中国商飞的统一部署和协调下，攻坚克难，针对先进气动布局、结构、材料等方面先后攻克了32项关键技术。这是继国产大型运输机笑傲寰宇之后，航空工业西飞在国产大飞机项目研制中再度斩获的丰硕成果。至此，我们参与国际竞争的“名片”，将拥有两种迥然不同型号大飞机研制能力的链接，为昭示并拓展“中国制造”的实力再立新功。

C919飞机的研制，使我国大型客机机翼设计制造技术达到发达国家新一代民机先进技术水平。公司通过对大型超临界机翼壁板结构分析，先后开展了大型复杂曲面机翼壁板板坯优化计算、建模技术研究等课题，突破了外翼超临界机翼壁板数控喷丸成形技术。

C919飞机的研制，使公司对先进新航材的综合运用、加工技术能力得到提升和锻炼。由于C919大型客机大量运用国际先进的新材料新加工方法，为此公司通过机体大型整体结构件壁板、框、梁、缘条、接头等零件的低应力切削技术研究，掌握了大型金属零件精密、高效、低成本加工技术；铝锂合金等新材料在机加、成形、热表处理和装配连接方面技术；掌握了复合材料殷钢工装设计、制造及产品的精确固化技术和无损检测技术。

C919飞机的研制，使公司引进、建立柔性装配系统，装配生产线从自动化向智能化制造跃进了一步。C919大型客机在飞机数字化装配上的要求，促使公司基于数字量协调技术，借助其他型号数字化设计、制造经验，引进先进的机翼、中机身等先进装配生产线，在大部件装配领域建立了柔性装配系统，自动化钻孔与铆接、数字化测量与控制、模块化装夹与定位，系列化装配与集成，虚拟化装配与仿真，掌握了三维工艺设计与装配工艺仿真技术，数字化定位、自动制孔、自动钻铆技术，数字化检验测量技术，多系统集成控制技术等，从自动化向智能化制造方面迈进了一步。

C919飞机的研制，使公司在大部件异地协同制造、集成创新方面又进行了一次有益尝试。结构部段的设计在上海，试制在阎良，千里迢迢，双方基于MBD模型定义实现了产品设计与制造高度并行、广域协同；以数字样机为制造依据，采用数字化信息传递方式进行工艺设计、工艺过程仿真数字分析和模拟等，公司建立了大型客机设计/制造的并行工程信息平台，实现了设计/制造过程的数据共享与集成，建立大型客机数字化工艺体系和全面集成的大型客机信息化管理体系。在不断磨合、尝试、完善中，实现了大客飞机数字化设计质量和制造质量高度统一，数字化信息管理系统与质量标准体系、适航条例的接轨，实现了异地协同制造创新，集成创新。

C919飞机项目团队面对荣誉是低调的淡然，面对技术质量节点和成本却是高调的坚守

C919民用大客机突出五新：国际最新适航标准、新工艺技术、新管理模式、新材料应用、异地协同集成创新平台。这“五新”致使研制过程艰难倍增，协调关系之复杂可谓千回百折。

处理好了开场，要继续保持这种自信，保证整个表演过程的流畅自然。到了退场的时候，一定不要虎头蛇尾，不要觉得表演已经结束，随意退场，这样会毁了整场演出。退场的时候，不要因为旋律的停止，而终止了自己所有高昂的情绪与表情，要微笑着一直保持到最后。表演结束，鞠躬谢幕，然后向后退一步，从容走下场，步伐的速度适中，不要过快，也不要过慢。需要注意的是，鞠躬的时候，动作要与演唱结束时动作连贯、协调，不要让观众感觉鞠躬很生硬。这样，完美的出场与退场，加上自然流畅、投入感情的演唱，就是一场成功的表演。

2006年，C919项目被列入国家中长期科学和技术发展规划纲要确定的重大科技专项，公司即派遣专家邱晞、樊新田、成书民等人参与技术论证，充分准备相关投标、研制工作。

2009年5月，公司通过竞标跻身中国商飞C919飞机机体结构国内供应商之列。获得中机身（含中央翼）、外翼翼盒及其活动面（副翼、后缘襟翼、前缘缝翼和扰流板）6个工作包，副总经理许春林代表西飞与中国商飞签署了MOU（谅解备忘录）。其中，机翼由7000多项零组件和14.5万件标准件构成。C919飞机采用新一代超临界机翼等先进气动力设计技术，比现役同类飞机具有更好的巡航气动效率和承载。机翼翼展35.8米、宽5.8米，外形和结构复杂，精度高，前、后缘及襟、副翼多采用复合材料结构；机翼有发动机吊挂、主起落架接头及操纵系统交点达96个，机翼下是整体油箱，工程上要求协调、互换，且位置度要求极精确。

超临界机翼整体结构件壁板、梁、长桁作为C919飞机最关键的零件，采用数控喷丸成型、强化，外形精度要求为0.50mm，所选铝合金高损伤容限材料，在国内飞机机翼壁板上是首次应用，成形难度极大。机翼壁板的装配采用无头铆钉自动钻铆技术，翼盒装配采用无余量装配、自动制孔、长寿命连接技术。

中机身/中央翼全长5.99米,宽3.96米,高度约为4.16米，零件8200多个，涉及工艺装备3400多项，是全机结构载荷传递的中枢，同时又是整机装配的基准。中央翼设计首次采用了国内最大的钛合金缘条锻件，中机身壁板首次使用了国际最先进的第三代铝锂合金材料，用量占62%以上，达到国际先进水平。

外翼采用新一代超临界机翼等先进气动力设计技术，比现役同类飞机具有更好的巡航气动效率和承载要求。

机翼制造对协调互换和精度提出了更高的要求，单纯人工制孔不仅无法保证无缺陷装配，且制约产品的连接寿命；采用大量钻模，对工装设计和定位造成更大的困难，不但成本高，也根本适应不了快捷高效装配的需求。推行柔性化、单元化和集成化为标志的数字化装配，成为破解难题的良策。

任务明确后，公司副总经理许春林总领全局，大客项目管理机构应时而动。承载光荣与梦想，肩负使命与责任，上情下达，低调对待荣誉，高调坚持原则，灵活协调多方关系。面对众多未知的挑战，任劳任怨，吃苦在前，充分发挥项目牵引力“火车头”和“润滑剂”作用，引领项目，夜以继日坚守在研制一线。

C919项目首任执行经理安蓉，2009年11月任公司副总工程师，全面领航项目的组织、技术、质量、成本、经费、合同、计划及项目研制的管理。这位气质馥雅的女性专家，曾扎扎实实在工艺技术一线历练多年，她以主持多型号飞机工艺技术工作，科研课题管理、质量管理积累的丰厚专业素养，和一贯“细实严新”专注坚韧的风格，带领项目团队抓住先进生产线建设机遇，全力推进项目的推进科技创新、智能制造、信息化建设以及关键制造技术攻关。以全力保交付为主线，从顶层计划全面凸显项目的绩效提升，价值创造能力的提升，降低制造成本，增强自身竞争力。她注重强化团队的客户意识、质量意识，集智攻坚。她积极与上级、项目主管、工程部门等相关外部单位沟通、协调，确保按节点完成各项科研生产任务，赢得普遍尊重和赞美。

安蓉带领项目团队首先规划管理体系。针对C919客机供应商的运行管理模式,从项目管理、制造技术及工艺方案、生产组织、质量管理与适航等方面开展补充、完善和优化现有制度和业务流程。按照中国商飞C919工艺总方案要求，结合公司现有的研制能力，提出重点建设数字化装配生产线，对大型结构件制造的能力进行适当补充的研保建设方案。她带领团队组织完成了C919项目异地协同并行工作平台（西飞部分）的建设，完成了C919外翼、中机身、中央翼及襟副翼数字化装配生产线建设方案的制定。为研制工作顺利推进进行了充分准备。该项目突破了多项技术难题，大型客机核心制造技术取得了初步成果，多项课题在行业领先。该项目原总工艺师邱晞认真组织完成了装配工艺方案、协调方案、关重零件制造方案、大型工装设计方案的评审。总冶金师王浩军认真负责C919材料标准、工艺规范协调，特种工艺鉴定及特种工艺科研攻关。作为大客项目首家开展工艺鉴定的单位，西飞的鉴定项目最重，而他们接到工作后不等不靠，积极准备各项软件和硬件，由于准备充分，西飞率先完成全部特种工艺鉴定的单位。副总质量师李东红组织编制了C919项目研制质量计划，在关键工装控制上推行OTS工装验收管控方式。项目生产经理杨海波组织完成了开工条件评审，建立了故障快速处理授权机制，加快了问题处理进度，确保产品顺利合格交付。

中机身是整机结构中最为复杂的一个大部件。涉及大量的新工艺、新技术、新材料，协调部位多，精度要求高，装配关系复杂。为确保首架机中机身按期交付，将研制风险降到最低，安蓉带领现场指挥部严密部署，充分发挥上海飞机设计研究院和上飞公司联合团队作用，自2013年5月起，组织基层单位和职能部门每周召开上岗会，集中协同作战，确保配套。2014年8月，C919中机身总装顺利下架，标志着该飞机研制生产取得了阶段性进展。

C919飞机具有安全、舒适、环保的特点，综合要求高。它的机体结构寿命长，结构轻。其寿命设计目标不低于90000飞行小时/60000飞行循环（飞行起落）/30日历年，远远高于军机并优于当前同类民用飞机的要求，对制造和材料技术提出了更高要求。在研制中，全面推行数字化设计制造、数字化管理，研制人员在研究如何显著提升材料和工艺技术能力的同时，重点提升性能、耐久性、环境适应性、加工、维修及全寿命低成本等指标。该项目开展合金材料零件整体化设计和制造大攻关。提高了全机性能，减轻了结构重量，这在国内民机应用尚属首次。助力公司实现三维数字化定义、三维数字化预装配和设计制造一体化并行工程。实现大型客机设计/制造过程的数据共享与集成，全面实施大型客机设计/制造的并行工程信息平台，为建立大型客机数字化工艺体系，迈上新台阶。

为验证C919飞机结构设计、材料选用、制造工艺，同时模拟适航审查程序，为型号适航积累经验，中国商飞启动了七大结构部段的研制工作，西飞承担了其中难度最大、工作量最大的复合材料中央翼、襟翼及运动机构两大部段的研制任务。中央翼部段为复合材料结构，采用中模高强碳纤维/增韧环氧树脂制造，是国内首次在主承力结构上使用，且结构复杂、制造难度大，无论是设计还是制造，在国内均具有里程碑意义；后缘襟翼及运动机构部段采取大后退量的后退式襟翼，其运动机构空间运动复杂、协调部位多、精度高、制造难度大。接到部段研制的艰巨任务，项目组克服人员少、任务重、不确定因素多等困难，合理分工、动态调配、一职多兼、一专多能，组织公司各参研人员紧锣密鼓地展开研制工作。项目组贺丽平、张艳萍，工艺处冯新明等先后组织40余名工艺技术人员多次前往上海与设计师一起讨论中央翼盒、襟翼部段设计制造方案，参与联合设计及对设计方案的工艺评审工作。

公司高度重视产品质量，项目组将样段研制纳入现有的适航管理体系，采用首件检验的形式对样段研制进行了全尺寸检查。开展多项试验，优化流程，分析效果，验证控制精度，最终提出了新工艺对材料、工装等的标准需求，有效的指导了生产过程。

研制项目常见的更改、变化直接影响项目进展，有着丰富飞机装配型架设计经验的项目科研经理钟李欣借鉴以往项目工装质量控制经验，采用了OTP（目标点）验收后再利用OTS进行验证完成关键工装安装，确保不因误差积累造成使用超差的问题，21台关键工装的安装均采用此方法，效果明显。63项特种工艺项目全部顺利通过中国商飞的批准，确保了产品一次提交合格率大于90%。

C919飞机首飞是航空工业西飞民机事业挑战高标，完善供应商体系的新起飞线

2014年8月，大型客机C919中机身总装顺利下线，标志着研制生产取得了阶段性进展。2015年是C919客机研制项目交付任务繁重的年份。4月、9月、12月分别完成了10102、10001架机中机身（含中央翼）工作包交付、 10001架机外翼翼盒工作包交付，为中国商飞C919项目首架机总装下线以及静力试验起到了关键作用。

7年来，参研人员的每一份付出，都照亮着追梦的天空，推进航空强国的梦想加速实现。大型民机研制积累了丰厚的技术和管理经验，磨砺出一批具有新思维、新技术和新管理的复合型员工，为未来发展储备了丰厚的物资和人才。2014年以来，公司连续3年荣获中国商飞年度优秀供应商奖，项目团队年年受到表彰。主制造商发来感谢信，感谢公司为C919客机项目多架次多部件做出的突出贡献，高度肯定了西飞卓越的制造能力。

大客首飞，公司6000多名参研人员与有荣焉。多年的培育与守望，一路的艰辛和付出瞬间释放，身为航空人的荣光煌耀天地。承担就意味着使命。航空人的奉献，就是在彰显民族自信，维护国家利益。公司总经理何胜强在整体思考民机发展和全产业链的规划后提出重构民机产业体系，挑战高标建立完整的民机体系和完善的供应商体系，建设计研发专业团队，谋求西飞民机产业发展的新突破。

（作者单位：西安飞机工业集团有限责任公司）