中国航发于建华:新一代航空发动机对机床装备提出了更多新要求

李靖恒2021-10-13 13:39

经济兴发网 记者 李靖恒 “现在航空发动机的零件结构加工精度越来越高,我们大部分的零件都在挑战着机床工具和刀具等的极限性能。”于建华说。

于建华是中国航发上海商用航空发动机制造公司的高级工程师。在10月12日的中国国际先进制造技术展览会之“航空航天及交通领域先进制造技术新应用”分论坛上,他发表了“航空发动机先进制造工艺对高端工业母机的性能需求”主题报告。

于建华认为,新一代航空发动机,比如大飞机的发动机,在加工制造过程中对于机床装备的性能提出了很多新的要求。

“随着国内大飞机专项的实施,包括C919大飞机的试飞,飞机发动机的需求量都在递增。航空领域对于机床装备的需求后面肯定会迎来巨大的增长。”于建华说。

于建华认为,目前新一代的大飞机发动机要能满足在高温、高压、高转速和不断变换工作状态的恶劣环境中工作。满足这种苛刻的性能要求给加工制造带来了极大的难度,这需要采用很多新技术、新材料和新结构。而且,现在大型客机如果想要在国际上飞,市场认证对于环保油耗排污都有很高的要求。因此,现在的发动机生产还要追求轻量化低油耗等目标。

根据于建华的介绍,新一代航空发动机总共有3万多个零件,涉及230多种不同标准的材料。其中,有40多种高温合金。而不同的材料,对刀具性能的要求是不一样的。

他同时称,现在一台GE飞机发动机80%到90%的零件都在中国做,所以国内在飞机发动机加工这一块的能力已经可以了。不过加工发动机的机床有80%以上都是进口的。所以,国内未来对高端机床的需求存在着巨大的潜力。

于建华进一步表示,新一代发动机每百万飞行小时的空中停车要少于3次,首次翻修时间间隔为15000至20000小时以上。因此,新一代发动机对于材料和加工工艺都提出了很高的要求。而且,未来航空发动机的零件也会对智能化、数字化、自动化提出越来越迫切的要求,否则将难以满足生产方面的需求,尤其是对精度和动态性能的要求。

“航空发动机的生产是一个逐渐优化迭代的过程,不是说我把产品交给客户就行了,就可以等着以后再来签合同了。这需要机床企业和用户企业不断合作迭代才能完成。另外不但性能要满足,在操作的便捷性上也要有所提升。因为航空发动机的零部件有些达到了3、4米,这么大的零件就对机床的操作便利性提出了更多的要求。”他说。

而且,航空发动机的可靠性至关重要。于建华认为,可靠性数据的因素有很多,是一个系统问题,目前其实也没有特别成熟的评价指标。这是一个典型的用户指标,需要在机床的全生命周期去考虑过程控制来实现。

他还表示,航空发动机的生产对特种设备的需求较高,其中有不少零部件采用高性能、高可靠、轻量化整体结构,使得零件结构趋向复杂化和功能结构一体化,传统的加工方式已经不能满足需求。

另外,“现在我们一个部件或一个系统的维修动辄两三个月,对于我们的企业来说周期太长肯定受不了。”于建华认为,未来国内应该更多设立本土的研发机构,缩短维修周期。

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