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奋斗者说 | 以使用者感受为标准新舟700打造飞机制造新模式

 2019-12-19 来源:中国工业报 作者:郭宇  [投稿排行榜]

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      每一次成功都是再次的启航。

      中国工业报记者从中航西飞民用飞机有限责任公司了解到最新消息,新舟700飞机作为国内最新支线飞机的新作品将于近期总装下线,明年三季度首飞。新舟700飞机是一款新型涡桨支线飞机,于2013年获得国家立项,是中国民用飞机中长期发展规划 “两干两支”的组成部分。2018年,新舟700飞机完成详细设计进入全面试制阶段,这款令人期待的产品已从 “听得见”逐步到 “看得见”。

      作为一款定位为 “空中巴士”的高端支线飞机,新舟700的诞生过程完全颠覆了以往的设计与制造理念。全新的设计平台和制造流程将为中国民机市场乃至飞机制造领域提供更多借鉴和有益的尝试。近日,中国工业报记者采访了新舟700的总设计师董建鸿和总制造师杨国荣。两位总师就新舟700飞机的设计理念和制造过程等方面进行了详细回答。

      为什么是新舟700

      新舟700飞机有着完全不同的设计理念。新舟700总设计师董建鸿接受采访时表示,以往支线飞机有着成本高、舒适度不够等问题,设计之初就将各种问题考虑周详的新舟700设计团队就下决心颠覆这些常常与支线飞机 “捆绑”的问题,打造出一个全新的支线机型。

      总设计师董建鸿说:“新舟700的外观和内饰全面打破了新舟系列传统印象,它并不是新舟60和新舟600的延续,而是一个全新平台下的全新机型”。首先,最大的改变是设计理念。客户的需求作为最终设计与制造的标准,设计员的责任就是达到用户的要求。因此,它的设计思路包括强化800公里航程内的经济性优势、提升在高温高原机场和满载条件等复杂情况下的起降性能、重视环保运营标准、更注重驾驶舱和客舱的温馨设计等特点。

      新舟60等机型虽然已经较为成熟,但是作为民用飞机来说还有很大的提升空间。作为新一代飞机设计掌舵人的董建鸿就一次又一次地体验飞机的乘坐感受,并且坐在飞机最易产生颠簸的地方,坐完飞机回来又反复思考反省。“新舟700从设计一开始就定位重点解决产品和人之间的关系,希望新舟700给每个旅客都宾至如归的感觉,机舱内饰很多都是特别下功夫设计的,所有的设计都面向使用者。”

      设计师眼中的定位

      在董建鸿的眼中,新舟飞机的市场定位非常明确,就是航空运输网的末梢航线和终端航线,针对客流量中小航线。从目前统计的结果看目标航段是600到800公里。他认为,现在我国用了运力很高的干线飞机在覆盖边远地区还有客流量小的地方,这不但是对资源极大的浪费,而且对民众出行的改善也有限。如果使用150人飞机只能每天一个航班,支线飞机可以飞行一天4个航班,这对乘客来说有更多时间的选择。支线飞机是城市毛细血管,山区、跨海这些高铁、公路、干线飞机等交通工具不好抵达的地方都将是支线飞机的市场,个性化的出行要求将得到更多满足。

      关于竞争定位,他认为,新舟700面对的不光是中国市场还有全球市场,设计标准是在进行全球充分调研的基础上确定的。全球支线飞机领域有庞巴迪、冲8、空客的ERJ,还有次干线的E175E190E195、ARJ21、CRJ900CRJ700这些涡扇飞机。在600~800公里航线中与他们竞争,新舟700的优势之一在于成本。如何在保证高配置的情况下来控制成本,设计方面下了很多功夫,比如,新舟700发动机使用功率比实际极限功率低很多,大大延长寿命,降低航空公司运营成本。

      此外竞争优势还在于更高的性能,比如在跨海航线中,以前支线飞机跨海时间极限是60分钟,而新舟700可以做到离海岸线飞行达到120分钟,设计时就考虑到单发情况下飞机从起点返回终点的能力。

      同时,新舟700安全标准使用了最新版的第24版适航标准,现在的标准比以前有明显的提升,可以说在安全标准上具备很大竞争优势,比如新舟700飞机带独立的APU可以补充电源,一旦出现问题可以单独为飞机供电和供气,特别是在设计执行安全性要求的时候,始终坚持人是最高控制者。

      为什么是涡轮螺旋桨发动机

      以往支线飞机普遍采用涡扇发动机,而新舟700选用了涡轮发动机。

      董建鸿的解释是,之前传统涡轮螺旋桨支线飞机没有得到客户认可是因为速度太慢,而现在新舟700速度已经提升到了630公里/小时,针对600米航段将非常实惠。比如涡扇发动机时速范围在850千米到860千米每小时,比新舟700每小时多200公里,从西安飞成都在600千米的航段中两种机型飞行时间相差10分钟内。从经济成本看,采用涡轮螺旋桨飞机的新舟700更经济些。单机购买差了三分之一,运营成本差距更大,涡扇动力的飞机比涡桨飞机小时耗油量多百分之三十到四十。很多涡扇动力的飞机不愿意飞这样的航段,短航线更适合螺旋桨飞机。

      设计的关键技术

      谈到新舟700哪些关键技术取得了突破,董建鸿介绍,新舟700的全新技术一是全新设计的机翼,这个技术是国内经过几十年形成的技术平台,和国外先进水平没有差别;二是特有的结构设计,机身式起落架,目前有六个舱门;三是支线飞机采用电传操作系统,增加了安全保护功能和飞机的控制灵活性;四是噪音控制系统,飞机使用了高效的六叶窄尖螺旋桨,降低了桨尖峰值,机身设计了降噪措施。新舟700的噪音标准可以达到和干线机水平一样;五是飞机低成本设计,技术团队在飞机减重方面下了很大功夫,其中对复合材料的使用,属于全球飞机制造等级较高的材料。

      有灵魂的飞机制造团队

      新舟700飞机在生产线上下了很大功夫。总制造师杨国荣带领的团队将设计团队的理念贯彻并得以实现,他在接受媒体采访时坦言:“做有灵魂的飞机。”从制造完成“大运”飞机到如今加入新舟700制造团队,在杨国荣眼里,每架飞机都是自己的朋友。他说:“从鲲鹏、到胖妞机型的名字就可以看出制造者们对飞机的情感与期待。”

      杨国荣表示,新舟700与之前的新舟系列飞机的制造与设计完全不同,是全新设计的一款高端飞机。

      “首先生产线就不同,生产线是批量生产线,新生产线将解决之前国产飞机交付较慢的问题。”杨国荣说,考虑到民用飞机生产是大批量的特点,一开始建生产线的时候就具备大批量的能力,质量标准也会得到更好的控制,同时具备柔性生产能力。

      与总设计师董建鸿率先提出的观点一致,总制造师杨国荣表示,制造理念以用户至上为准则。

      杨国荣介绍,一是在制造过程中人工的部分被全自动化机械设备替代,用数字化和数据化来说话。二是在民用飞机批量生产的控制方式中推进精益生产和制造。精益生产贯彻整个生产和制造的过程,生产都是按照严格计算,包括材料的递送,物料的转送都是严格控制的。在安全方面,精益生产起到了重要的作用。三是飞机生产制造中推进了模块化要求,跟过去的方式有很大不同。每个模块进行单独测试,制造组装只要对接口进行验证就可以了,像现在的家电产品一样。四是在国际舞台上竞争,飞机性能是一方面,还需要成本的控制。新舟成本方面采用了大量智能制造理念,通过自动化设备还有自动化物流,减少人参与的劳动,从而能够更好地控制成本。五是提高产品的设计质量。研制过程采用了大量的信息技术,保证设计、制造和未来的服务,并且正在推进云信息的应用。

      打破传统制造模式

      董建鸿表示,新舟700采取了设计和制造并行的全新制造流程,企业开发了一个名为MAGIC的协同平台,使得设计过程中,每走一步制造团队都看得见,每天晚上系统都自动将数据进行更新。在这个平台上开展设计和设计的协同,还同时打通了总制造商和供应商之间的协同,到目前也是国内第一个飞机设计制造协同平台。

      董建鸿具体解释说,这次设计与制造的协同,大幅提高制造效率。从最开始就提出大量的问题,在制造中都解决了,如果发现问题回头改,难度是原来制造时候的40倍。实际上,在复杂装备制造领域都可以采用这种设计与制造的协同模式。

      谈到研发过程中的挑战,董建鸿表示,新舟700设计和制造流程与以往的都不一样,让团队人员适应全新的设计理念这是难点之一。飞行器是难度大、要求高的产品,复合材料更是壁垒重重,航空工业水平的提升需要我国工业装备的整体进步,因此更期待我国工业装备走向世界前列。

      在新舟团队的努力下,新一代涡桨支线飞机新舟700的结构设计,要求其设计寿命指标达到世界先进水平,作为全新一代高速涡桨支线飞机下线后等待乘客的最终认可。

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    《中国工业报》

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