总决赛创新组项目路演复盘 | 高国强:解决飞机制造核心问题的喷丸成形技术

2018-11-13

“我们的技术优势是生产效率高、不需要模具、适用范围广,而且能提高使用寿命。做好了喷丸技术,才提升我们飞机和其他产品的品质。”

西安飞机工业(集团)有限责任公司副主任师高国强先生进行项目路演。

10月12日 北京第三届中国航空创新创业大赛全国总决赛在全国双创周北京会场成功举办。

本届中国航空创新创业大赛由中国科学技术协会指导,由中国航空学会、商务部投资促进事务局、航空企业科协技术创新联盟、中国科协军民融合学会联合体联合主办,北京航空航天学会、国翊创新科技(北京)有限公司承办,旨在汇聚国内最具潜力的航空产业项目、挖掘顶尖创新创业人才、发现重大突破性技术、创业明星企业。

本届大赛历时半年,经历项目征集、路演选拔等环节,最终,20个进入决赛的项目齐聚中关村国家自主创新示范区会议中心,进行公开路演竞技,分别决出创新组、创业组一二三等奖。


创业项目 | 喷丸成形技术

参赛团队 | 西安飞机工业(集团)有限责任公司

路演嘉宾 | 高国强


我们的技术优势是生产效率高、不需要模具、适用范围广,而且能提高使用寿命。做好了喷丸技术,才提升我们飞机和其他产品的品质。

——高国强

  项目路演实录  

尊敬的各位评委:我是航空工业西飞喷丸项目的负责人。我的汇报一共分五个方面。

西飞是我国大中型军民用飞机的研制生产基地,是国家首批认定的大型企业集团技术中心之一。西飞从成立至今已经研制和生产30余型飞机。军用飞机有歼轰7系列,民用飞机有C919,我们也做国际合作的项目。

我们队伍的核心成员:本人是负责人,我们自己培养的研究员3人、高级工程师4人。我们的项目获得国家科技进步奖二等奖一次,获陕西省科学技术进步奖一等奖一次,获国防科学技术进步奖二等奖一次。机翼制造技术是衡量一个国家航空制造技术水平的重要标志之一,而机翼壁板成形是现代机翼制造中的核心技术之一。

20世纪40年代的,美国LOCKHEED的工程师从喷丸强化ALMEN试片的变形受到启发,开创了对现代飞机制造产生重要影响的先进成形技术,至今用到了A310-340,A380,波音707-777系列等民用飞机上。国外的少数公司长期垄断这项技术,并对我国技术进行封锁。

西安飞机工业(集团)有限责任公司副主任师高国强先生进行项目路演。

喷丸成形是一种常温无模成形技术,原理为利用高速运动弹丸撞击壁板表面,使受撞击面导致残余应力,逐步使壁板达到外形曲率成形。我们的技术优势是生产效率高、不需要模具、适用范围广,而且能提高使用性能。

近十几年来,我国开始研制超临界机翼外形,如ARJ21、Y20、C919等。我们采用产学研的研发模式,有西工大、南航、625所、621所等合作平台。机翼壁板制造流程,第一个,三维数模设计、数模的展开和建模、数控加工、喷丸成形、喷丸校形等。主要应用对象有ARJ21、Y20,C919,AG600,MA700等飞机机翼壁板制造上。

喷丸成形技术应用的对象主要是金属机翼壁板,未来相当长一段时间内,仍将占主导地位,我们预计的市场规模有200亿。近几年来,出现了一些有别于传统喷丸成形技术的新型喷丸技术,如超声喷丸,激光喷丸,这为该项技术注入了新的活力。

大飞机是衡量一个国家科技水平、工业水平和综合国力的重要标志之一。我们这项技术解决了一个重大核心技术问题,使整机的性能和经济性有了非常大的提高,具有非常重要的社会和军事效应。我们当时的研发投入大概是8000万,目前已经实现收入13亿。西飞拥有10以上的大型数控喷丸成形设备4台,拥有自主的研发能力。

西安飞机工业(集团)有限责任公司副主任师高国强先生进行项目路演。

我们预计的商业模式是,第一个提供技术服务,承担机翼部分研制,这个可以迎合国家政策导向;像C919进入大规模的生产的话,还需要建立专门的生产线,这方面的需求也是非常强劲。经营风险和对策上,我们长期和航空和高校院所合作,技术的合作衔接上没有什么太大问题。另外管理模式上,我们也希望融资,我们的资金需求量比较大,将来融资的话可能需要8000万。

这个设备是按技术的要求定制的,主要亮点还是技术本身。我也是搞技术的,我认为我们做好了喷丸技术,才提升我们飞机和其他产品的品质。谢谢。

  参赛团队及项目简介  

航空工业西安飞机工业(集团)有限责任公司(简称航空工业西飞)是科研、生产一体化的特大型航空工业企业,我国大中型军民用飞机的研制生产基地,隶属于中航飞机有限责任公司。

喷丸成形是一种常温无模成形工艺,是利用高速金属弹丸撞击壁板表面,使受撞击表面导致残余应力,逐步使工件达到外形曲率要求的一种特殊成形方法。机翼制造是现代大型飞机研制的核心,而大型复杂机翼壁板成形是大型机翼制造的关键技术,此项技术一直被国外少数公司长期垄断并对我国封锁,长期制约着国内现代大中型军民用飞机的研制。

本项目坚持企业在创新中的主体地位,立足国内,自主创新。在技术开发阶段,采用“产、学、研”的研究模式,积极与北京航空制造工程研究所、西北工业大学等科研院所合作,集智攻关,在工程化和产业化应用阶段,与飞机设计部门紧密合作。使核心技术的研发、工程应用及产业化发展三个过程实现无缝衔接,继ARJ21首次实现应用后,又成功应用于大飞机“三剑客”。目前,拥有自主知识产权的ARJ21飞机实现正式运营,拥有最先进超临界机翼的C919实现了首飞,最大的水陆两栖飞机TA600也相继首飞。

该项技术达到了国内领先,多个方面达到了国际领先。喷丸成形技术的应用对象主要是金属机翼整体壁板,未来相当长一段时间在中国乃至世界范围内,金属机翼飞机的生产仍将占据主导地位,喷丸成形技术的发展和应用前景光明,技术和经济市场广阔。近几年来,出现了一些有别于传统喷丸成形技术的新型喷丸技术,如激光喷丸技术、超声喷丸技术等,将给该项目技术发展注入新的活力。

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