¿Cómo se fabrican los aviones?

La fabricación de aeronaves es el proceso de fabricar aeronaves según unos requisitos de diseño. Por lo general, la fabricación de aeronaves solo se refiere a la fabricación de piezas de carrocería de aeronaves, ensamblaje de componentes y ensamblaje completo de aeronaves. Otras partes de la aeronave, como motores de aviación, instrumentos, equipos de a bordo, sistemas hidráulicos y accesorios, se fabrican en fábricas especializadas y no están incluidas en el ámbito de fabricación de aeronaves. Sin embargo, su instalación como producto terminado en la aeronave, la conexión de todo el sistema, el tendido de cables y conductos y la depuración funcional de cada sistema son todos trabajos de ensamblaje final y parte integral de la fabricación de aeronaves. Proceso de fabricación: La fabricación de carrocerías de aeronaves requiere preparación del proceso, fabricación de equipos de proceso, preparación de piezas en bruto, procesamiento de piezas, montaje y pruebas. En la fabricación de aeronaves, se utilizan tecnologías de coordinación que son diferentes de la fabricación mecánica general (como el método de trabajo del prototipo de línea de molde) y una gran cantidad de equipos de proceso (como varios accesorios, neumáticos de molde y marcos, etc.) para garantizar que el avión fabricado tiene una apariencia precisa. La preparación de procesos incluye la determinación de métodos de coordinación y rutas de coordinación en la fabricación (ver tecnología de coordinación), el diseño de equipos de proceso, etc. Materiales principales Los principales materiales de la carrocería de la aeronave son aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio, aleaciones de magnesio, etc., que en su mayoría son proporcionadas por fábricas metalúrgicas en forma de placas, perfiles y tuberías. También hay una gran cantidad de piezas forjadas y fundidas en los aviones, como marcos de refuerzo del fuselaje, largueros de ala y nervaduras de refuerzo. A menudo se utilizan piezas en bruto de forja de aleación de aluminio y acero aleado. Estas grandes piezas forjadas requieren de 300 a 700 megatones (30.000). a 70.000 toneladas de fuerza). Forjado y formado en una prensa hidráulica gigante. El procesamiento de piezas incluye principalmente el conformado, el mecanizado y el procesamiento de materiales no metálicos de piezas de chapa. Las piezas metálicas generalmente requieren tratamiento térmico y tratamiento superficial durante y después del procesamiento. El ensamblaje de la aeronave se lleva a cabo en secciones de acuerdo con las características estructurales. Primero, las piezas se ensamblan en componentes como largueros, marcos, nervaduras y paneles de pared en el marco, y luego los componentes se combinan en secciones (como el sección media del ala, el borde de ataque, las secciones delantera, media y trasera del cuerpo, etc.). Finalmente se completó el atraque de una aeronave. La forma de cada componente durante el montaje está garantizada por el marco y la posición relativa de los componentes conectados de toda la aeronave, especialmente los parámetros que afectan las características aerodinámicas de la aeronave (como el ángulo de instalación del ala, el ángulo de barrido, el ángulo diédrico, etc.) y la simetría de la aeronave, que se detectarán mediante medición de nivel. Hay algunos puntos característicos marcados en cada componente. Una vez atracada toda la aeronave, sus posiciones relativas se miden con un nivel y los valores reales de los parámetros se pueden obtener después de la conversión. Los trabajos de montaje final también incluyen la instalación y ajuste del motor y tren de aterrizaje, el tendido de cables y conductos para cada sistema, la instalación de antenas y accesorios, y las pruebas funcionales de cada sistema. Una vez completado el montaje final, el avión se puede lanzar para vuelos de prueba de campo. Mediante ajustes de vuelo de prueba, la aeronave se puede entregar para su uso cuando todos los indicadores de rendimiento técnico cumplan con los requisitos de diseño. Métodos y características de fabricación La fabricación de aeronaves tiene características diferentes de la fabricación de máquinas en general, desde el procesamiento de piezas hasta el ensamblaje. Procesamiento de piezas de fuselaje de avión: La producción de aviones se realiza en lotes pequeños y requiere modificaciones frecuentes durante la producción, por lo que la fabricación de piezas de chapa de avión (piel, nervaduras, estructuras, etc.) se esfuerza por utilizar moldes simples. Las tecnologías de conformado de láminas de metal, como el conformado de caucho, el estirado de la piel y el doblado por estiramiento, se utilizan ampliamente, y los plásticos se utilizan tanto como sea posible para fabricar moldes de conformado. El aumento del tamaño de los aviones modernos, el aumento del espesor de la piel y la aplicación de placas de aleación de titanio, aleación de berilio y acero inoxidable con mala conformabilidad han planteado requisitos más altos para la tecnología de conformado de chapa. Se utilizan constantemente varias máquinas dobladoras de perfiles de gran tamaño y potencia, máquinas para estirar la piel, potentes hiladoras y prensas de formación de caucho con una presión superior a 100 MPa (aproximadamente 1000 kgf/cm2). Al mismo tiempo, constantemente surgen algunos nuevos métodos de procesamiento, como la conformación superplástica, la conformación por calentamiento, la conformación por fluencia al vacío y la tecnología de conformación sin molde o con medio molde. Las piezas estructurales integrales a gran escala ampliamente utilizadas en los aviones modernos, como paneles de pared integrales de ala, largueros de ala, marcos reforzados, etc., tienen formas complejas, grandes cantidades de corte y poca rigidez. Deben colocarse en una obra grande. superficie (algunas tienen varios años de longitud) de diez metros) en una moderna fresadora CNC con múltiples cabezales de fresado de alta velocidad. Para el procesamiento de paneles integrales de pared se requiere también un banco de trabajo de gran superficie con ventosas de vacío (ver fabricación de paneles integrales de pared). El procesamiento de marcos grandes con formas tridimensionales complejas, como marcos de parabrisas de cabina, escotillas, marcos de ventanas, etc., también requiere el uso de fresadoras CNC de articulación multicoordinada o fresadoras de prototipos tridimensionales (consulte Procesamiento CNC).

Además, para procesar materiales con bajo rendimiento de corte y piezas con formas complejas, se utilizan ampliamente técnicas de procesamiento especiales como el mecanizado eléctrico y el fresado químico. Los materiales compuestos se utilizan cada vez más en estructuras de aviones y se han utilizado con éxito para fabricar puertas, superficies de timón, colas verticales y rotores de helicópteros. Los componentes de material compuesto están hechos de fibra y resina de alta resistencia, que se calientan y prensan en un molde. El equipo utilizado es una máquina automática de colocación de cinta, una máquina formadora de cinta preimpregnada y tela preimpregnada, etc. La cuestión clave en la fabricación de componentes compuestos es controlar la deformación de los componentes, lo que requiere un estudio cuidadoso del proceso de laminación, la tecnología de moldeo y un control preciso de los cambios de temperatura y presión durante el procesamiento. Ensamblaje de estructuras de aviones En la fabricación de aeronaves, la carga de trabajo de ensamblaje representa del 50% al 70% de la carga de trabajo de la fabricación directa (es decir, excluyendo la preparación de la producción y la fabricación de equipos de proceso. El método principal para conectar piezas de las aeronaves modernas es la conexión por remaches y pernos). También se utilizan en conexiones importantes. Este método de conexión es simple y confiable, pero la perforación y el remachado son en su mayoría operaciones manuales que requieren mucho trabajo. La aplicación de remachadoras automáticas puede aumentar la productividad del remachado, mejorar la calidad del remachado y también mejorar las condiciones laborales de los trabajadores de ensamblaje. Para aumentar la proporción de uso de remaches de presión grupales, cada componente del avión debe dividirse estructuralmente en muchos paneles de pared. La soldadura también es un proceso de unión comúnmente utilizado en la fabricación de aviones (consulte Tecnología de soldadura). La soldadura por fusión se utiliza para conectar piezas de acero como el tren de aterrizaje y los bastidores del motor. La soldadura por puntos de contacto y la soldadura por costura se utilizan para unir piezas de chapa de acero inoxidable y aleación de aluminio. La unión de metales se utiliza para crear estructuras alveolares. La superficie de las piezas unidas es lisa y tiene buenas propiedades de fatiga, pero existen requisitos estrictos para la preparación, el calentamiento y el control de la presión de la superficie unida. Varios procesos de conexión, como la soldadura por haz de electrones, la conexión por difusión de aleación de titanio, el remachado con pegamento, la unión con pegamento, la unión por tornillo y la soldadura por puntos con pegamento, también se utilizan ampliamente en la fabricación de aviones modernos. El grado de mecanización y automatización en la fabricación de aeronaves es relativamente bajo, especialmente en el ensamblaje de componentes de aeronaves y en los trabajos de ensamblaje final, donde el trabajo manual es el principal método de trabajo. Además, en la fabricación de aviones se utiliza una gran cantidad de moldes, moldes, marcos de montaje y equipos de proceso estándar (plantillas, muestras estándar, etc.) para la coordinación, lo que hace que los preparativos de producción sean muy pesados ​​y el ciclo de producción de aviones sea relativamente largo. La aplicación de tecnología de diseño y fabricación asistido por computadora puede mejorar la automatización de la producción de aeronaves, reducir en gran medida la carga de trabajo de preparación de la producción y acortar el ciclo de producción de aeronaves. La situación actual de la industria de fabricación de aviones de mi país ha pasado por medio siglo de desarrollo. Aunque todavía existe una cierta brecha entre las capacidades de investigación científica de fabricación de aviones de mi país y el nivel avanzado del mundo, es necesario superar especialmente las tecnologías clave de fabricación de aviones. A través de ello, existen lagunas en el talento del diseño, altos riesgos, escasez de fondos, etc., lo que restringe seriamente el desarrollo futuro de la industria y la mejora de la calidad. Sin embargo, a través de la investigación básica, la investigación aplicada y el desarrollo de productos, ha promovido plenamente el desarrollo de la tecnología de fabricación de aviones. Por lo tanto, las empresas de fabricación y reparación de aeronaves de nuestro país deben aprovechar la nueva situación de desarrollo, aumentar la innovación científica y tecnológica, llevar a cabo investigaciones tecnológicas con visión de futuro, establecer un excelente sistema de cooperación con empresas extranjeras, mejorar las medidas de apoyo y mejorar la eficiencia y competitividad generales. Sólo así podremos ser invencibles ante la nueva situación. Durante el período del XI Plan Quinquenal, mi país lanzará a su debido tiempo proyectos de desarrollo de aeronaves a gran escala. Por un lado, es el apoyo del Estado al desarrollo de aviones civiles y, por otro, es la exigencia del Estado para el desarrollo de nuevos modelos de aviones militares. La industria aeronáutica de nuestro país se enfrenta a grandes oportunidades de desarrollo y se encuentra en pleno desarrollo. un punto de inflexión histórico. En 2007, sólo cinco empresas cotizaban en la categoría de fabricación y mantenimiento de aviones en las bolsas de valores de Shanghai y Shenzhen. Se dedica principalmente a la fabricación de aviones ligeros y pequeños, aviones de entrenamiento y helicópteros. Las empresas de repuestos para aviación realizan principalmente negocios de subcontratación. La capacidad de desarrollar de forma independiente aviones a gran escala y de alto valor añadido y componentes clave como motores de avión sigue siendo extremadamente débil. Sin embargo, con el desarrollo de la industria aeroespacial y de aviación de China, la tendencia futura de la industria de fabricación de aviones es prometedora. . Espero que se acepte la respuesta, ¡gracias!

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