「產業」以使用者感受為標準新舟700打造飛機制造新模式

■ 中國工業報記者 郭宇

每一次成功都是再次的啟航。

中國工業報記者從中航西飛民用飛機有限責任公司瞭解到最新消息,新舟700飛機作為國內最新支線飛機的新作品將於近期總裝下線,明年三季度首飛。新舟700飛機是一款新型渦槳支線飛機,於2013年獲得國家立項,是中國民用飛機中長期發展規劃 “兩幹兩支”的組成部分。2018年,新舟700飛機完成詳細設計進入全面試製階段,這款令人期待的產品已從 “聽得見”逐步到 “看得見”。

作為一款定位為 “空中巴士”的高端支線飛機,新舟700的誕生過程完全顛覆了以往的設計與製造理念。全新的設計平臺和製造流程將為中國民機市場乃至飛機制造領域提供更多借鑑和有益的嘗試。近日,中國工業報記者採訪了新舟700的總設計師董建鴻和總製造師楊國榮。兩位總師就新舟700飛機的設計理念和製造過程等方面進行了詳細回答。

為什麼是新舟700

新舟700飛機有著完全不同的設計理念。新舟700總設計師董建鴻接受採訪時表示,以往支線飛機有著成本高、舒適度不夠等問題,設計之初就將各種問題考慮周詳的新舟700設計團隊就下決心顛覆這些常常與支線飛機 “捆綁”的問題,打造出一個全新的支線機型。

總設計師董建鴻說:“新舟700的外觀和內飾全面打破了新舟系列傳統印象,它並不是新舟60和新舟600的延續,而是一個全新平臺下的全新機型”。首先,最大的改變是設計理念。客戶的需求作為最終設計與製造的標準,設計員的責任就是達到用戶的要求。因此,它的設計思路包括強化800公里航程內的經濟性優勢、提升在高溫高原機場和滿載條件等複雜情況下的起降性能、重視環保運營標準、更注重駕駛艙和客艙的溫馨設計等特點。

新舟60等機型雖然已經較為成熟,但是作為民用飛機來說還有很大的提升空間。作為新一代飛機設計掌舵人的董建鴻就一次又一次地體驗飛機的乘坐感受,並且坐在飛機最易產生顛簸的地方,坐完飛機回來又反覆思考反省。“新舟700從設計一開始就定位重點解決產品和人之間的關係,希望新舟700給每個旅客都賓至如歸的感覺,機艙內飾很多都是特別下功夫設計的,所有的設計都面向使用者。”

設計師眼中的定位

在董建鴻的眼中,新舟飛機的市場定位非常明確,就是航空運輸網的末梢航線和終端航線,針對客流量中小航線。從目前統計的結果看目標航段是600到800公里。他認為,現在我國用了運力很高的幹線飛機在覆蓋邊遠地區還有客流量小的地方,這不但是對資源極大的浪費,而且對民眾出行的改善也有限。如果使用150人飛機只能每天一個航班,支線飛機可以飛行一天4個航班,這對乘客來說有更多時間的選擇。支線飛機是城市毛細血管,山區、跨海這些高鐵、公路、幹線飛機等交通工具不好抵達的地方都將是支線飛機的市場,個性化的出行要求將得到更多滿足。

關於競爭定位,他認為,新舟700面對的不光是中國市場還有全球市場,設計標準是在進行全球充分調研的基礎上確定的。全球支線飛機領域有龐巴迪、衝8、空客的ERJ,還有次幹線的E175、E190、E195、ARJ21、CRJ900、CRJ700這些渦扇飛機。在600~800公里航線中與他們競爭,新舟700的優勢之一在於成本。如何在保證高配置的情況下來控制成本,設計方面下了很多功夫,比如,新舟700發動機使用功率比實際極限功率低很多,大大延長壽命,降低航空公司運營成本。

此外競爭優勢還在於更高的性能,比如在跨海航線中,以前支線飛機跨海時間極限是60分鐘,而新舟700可以做到離海岸線飛行達到120分鐘,設計時就考慮到單發情況下飛機從起點返回終點的能力。

同時,新舟700安全標準使用了最新版的第24版適航標準,現在的標準比以前有明顯的提升,可以說在安全標準上具備很大競爭優勢,比如新舟700飛機帶獨立的APU可以補充電源,一旦出現問題可以單獨為飛機供電和供氣,特別是在設計執行安全性要求的時候,始終堅持人是最高控制者。

為什麼是渦輪螺旋槳發動機

以往支線飛機普遍採用渦扇發動機,而新舟700選用了渦輪發動機。

董建鴻的解釋是,之前傳統渦輪螺旋槳支線飛機沒有得到客戶認可是因為速度太慢,而現在新舟700速度已經提升到了630公里/小時,針對600米航段將非常實惠。比如渦扇發動機時速範圍在850千米到860千米每小時,比新舟700每小時多200公里,從西安飛成都在600千米的航段中兩種機型飛行時間相差10分鐘內。從經濟成本看,採用渦輪螺旋槳飛機的新舟700更經濟些。單機購買差了三分之一,運營成本差距更大,渦扇動力的飛機比渦槳飛機小時耗油量多百分之三十到四十。很多渦扇動力的飛機不願意飛這樣的航段,短航線更適合螺旋槳飛機。

設計的關鍵技術

談到新舟700哪些關鍵技術取得了突破,董建鴻介紹,新舟700的全新技術一是全新設計的機翼,這個技術是國內經過幾十年形成的技術平臺,和國外先進水平沒有差別;二是特有的結構設計,機身式起落架,目前有六個艙門;三是支線飛機採用電傳操作系統,增加了安全保護功能和飛機的控制靈活性;四是噪音控制系統,飛機使用了高效的六葉窄尖螺旋槳,降低了槳尖峰值,機身設計了降噪措施。新舟700的噪音標準可以達到和幹線機水平一樣;五是飛機低成本設計,技術團隊在飛機減重方面下了很大功夫,其中對複合材料的使用,屬於全球飛機制造等級較高的材料。

有靈魂的飛機制造團隊

新舟700飛機在生產線上下了很大功夫。總製造師楊國榮帶領的團隊將設計團隊的理念貫徹並得以實現,他在接受媒體採訪時坦言:“做有靈魂的飛機。”從製造完成“大運”飛機到如今加入新舟700製造團隊,在楊國榮眼裡,每架飛機都是自己的朋友。他說:“從鯤鵬、到胖妞機型的名字就可以看出製造者們對飛機的情感與期待。”

楊國榮表示,新舟700與之前的新舟系列飛機的製造與設計完全不同,是全新設計的一款高端飛機。

“首先生產線就不同,生產線是批量生產線,新生產線將解決之前國產飛機交付較慢的問題。”楊國榮說,考慮到民用飛機生產是大批量的特點,一開始建生產線的時候就具備大批量的能力,質量標準也會得到更好的控制,同時具備柔性生產能力。

與總設計師董建鴻率先提出的觀點一致,總製造師楊國榮表示,製造理念以用戶至上為準則。

楊國榮介紹,一是在製造過程中人工的部分被全自動化機械設備替代,用數字化和數據化來說話。二是在民用飛機批量生產的控制方式中推進精益生產和製造。精益生產

貫徹整個生產和製造的過程,生產都是按照嚴格計算,包括材料的遞送,物料的轉送都是嚴格控制的。在安全方面,精益生產起到了重要的作用。三是飛機生產製造中推進了模塊化要求,跟過去的方式有很大不同。每個模塊進行單獨測試,製造組裝只要對接口進行驗證就可以了,像現在的家電產品一樣。四是在國際舞臺上競爭,飛機性能是一方面,還需要成本的控制。新舟成本方面採用了大量智能製造理念,通過自動化設備還有自動化物流,減少人參與的勞動,從而能夠更好地控制成本。五是提高產品的設計質量。研製過程採用了大量的信息技術,保證設計、製造和未來的服務,並且正在推進雲信息的應用。

打破傳統制造模式

董建鴻表示,新舟700採取了設計和製造並行的全新制造流程,企業開發了一個名為MAGIC的協同平臺,使得設計過程中,每走一步製造團隊都看得見,每天晚上系統都自動將數據進行更新。在這個平臺上開展設計和設計的協同,還同時打通了總製造商和供應商之間的協同,到目前也是國內第一個飛機設計製造協同平臺。

董建鴻具體解釋說,這次設計與製造的協同,大幅提高製造效率。從最開始就提出大量的問題,在製造中都解決了,如果發現問題回頭改,難度是原來製造時候的40倍。實際上,在複雜裝備製造領域都可以採用這種設計與製造的協同模式。

談到研發過程中的挑戰,董建鴻表示,新舟700設計和製造流程與以往的都不一樣,讓團隊人員適應全新的設計理念這是難點之一。飛行器是難度大、要求高的產品,複合材料更是壁壘重重,航空工業水平的提升需要我國工業裝備的整體進步,因此更期待我國工業裝備走向世界前列。

在新舟團隊的努力下,新一代渦槳支線飛機新舟700的結構設計,要求其設計壽命指標達到世界先進水平,作為全新一代高速渦槳支線飛機下線後等待乘客的最終認可。


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