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大飞机超临界机翼整体壁板喷丸成形技术

大家可曾知道:ARJ21飞机研制成功丝毫离不开尺寸大小不足4毫米甚至更小的小小丸粒,ARJ21飞机超临界机翼壁板复杂气动外型面研制成功更离不开这些小小的丸粒。毫不夸张地讲,小小丸粒成就了ARJ21飞机,小小丸粒成就了中国民机产业。丸粒虽小,效果神奇。可用于清理铸件吹砂、锻件除氧化皮、钢铁制品除锈以及表面修饰等,用于清理飞机油漆涂层等。喷丸成形由喷丸强化发展而来。20世纪50年代初期喷丸成形技术被首次应用于美国“星座号”飞机机翼壁板喷丸成形。

国内喷丸成形技术研究起步较晚,始于20世纪60年代末期。中航工业北京航空制造工程研究所(简称“制造所”),是国内从事壁板喷丸成形技术研究的科研单位。万事开头难,技术资料的很匮乏,使当时开展喷丸成形技术研究困难重重。至20世纪80年代末期,制造所基本掌握了针对直纹翼型机翼整体壁板以喷丸成形为主的、以机械校形和榔头敲击为辅的喷丸成形工艺,建立了飞机壁板喷丸成形技术标准,编写完成相关工程手册,基本构建完成喷丸成形技术体系及其配套设备。

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20世纪90年代初,国内喷丸成形技术研究迎来第二个高潮。制造所精心选型并引进国内的数控喷(抛)丸机到20世纪90年代中期,掌握了机翼6米级整体壁板喷(抛)丸成形技术,使国内喷丸成形技术跨入数控时代。同期,制造所自主成功研制数控喷(抛)丸机。相关工艺和设备研究成果分别荣获部级科技成果奖。同时,制造所重点开发预应力喷(抛)喷丸成形技术,在国内探索研究超临界机翼整体壁板喷(抛)丸成形技术,最终形成具有珍贵价值的超临界机翼整体壁板喷(抛)丸成形技术思想。此外,AEIOO飞机开创了国内超临界机翼及其整体壁板喷(抛)丸成形技术研究新纪元。与过去直纹或以直纹为主的机翼整体壁板沿等百分线逐窄条喷丸成形截然不同,超临界机翼整体壁板没有等百分线而且外型不但弦向弯曲且展向弯折并扭转,其喷丸成形困难之大无异于老虎吃天。最终,制造所打破国外技术垄断和封锁,攻克了ARJ21超临界机翼整体壁板喷丸成形技术,使中国成为世界上第三个掌握超临界机翼整体壁板喷丸成形技术的国家。

至此,我国实现了真正意义上的喷丸成形,国产飞机6万~9万飞行小时寿命不再是奢望。这些研究成果奠定了国内民机研制、生产及产业发展的坚实基础,在国内民机产业发展史上留下了浓墨重彩的一笔。近年来,制造所针对筋高创造国际纪录的大型复杂带筋整体壁板喷丸成形这一世界性难题,攻克了大型复杂带筋整体壁板喷丸成形技术难题,为国产大飞机研制奠定了坚实可靠的技术基础。
未来,一个前途无限的中国需要一个无比强大的航空工业,一个强盛的航空工业将为喷丸成形技术提供广阔而美好的发展空间,小小丸粒将继续创造一个又一个神奇。



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