飞机数字化设计与制造技术最新发展

孙妮娜 苏羽 胡梵

摘 要：飞机是我国重要的交通工具之一，往往需要投入较多的人力、物力资源，其中，飞机的数字化设计可谓是其生产与建造工作中的重要环节。如果在设计与制造的过程中存不足之处，很容易造成大量的资源浪费。数字化设计与制造技术的广泛应用将会对飞机的整体设计、建造等各方面提供重要的支撑作用。基于此，本文对飞机设计和建造过程中的数字化技术应用及展开进行深入的剖析，期望为同行业者提供参考。

关键词：飞机;设计制造;数字化技术;应用价值;发展创新

现阶段，飞机制造方面的生产成本约占总成本的百分之二十左右，其中设计方面的工作又对飞机总体价格的百分之九十有重大影响，为此必须对飞机设计、制作等方面的工作产生更多关注，加大对数字化技术做出更合理地运用，从而使数字化技术的使用价值发挥出最大的作用。所以，本文对飞机数字化设计与制造技术最新发展加以分析，具有重要的现实意义。

一、数字化技术在飞机设计及制造中的应用

现阶段，随着科学技术的不断发展，数字化技术已经应用到各个行业当中，并且取得十分出色的效果。在飞机设计与建造过程中，数字化技术额能够更好地将飞机部件中重要的参数，按照相应的比例集成于三维立体的模型中，与传统设计与建造工作存在着很大的区别。传统飞机设计与建造的工作主要通过二位图样绘制完成，并且需要从不同方向对飞机整体设计进行制图，其中工程量相当巨大。同时，由于在飞机生产工作中涉及到的零件量大以及与零件相关技术参数繁多，所以成熟的飞机制造企业需要确保所有技术参数的准确性。数字化技术的应用可以借助电脑完成上述工作，并且在计算机中记录下了所有的产品参数，并且能够根据实际状况和位置进行详细的标示。这就是所谓的三维标记技术，该技术对飞机零件尺寸进行统一比例的标示，产生了重要的积极影响，能够使各部分材料粗糙度等信息都能够一览无余，并且在各种图文、数码和语言技术的支持下，标示工作也将更加标准化。

二、数字化技术在飞机设计及制造中的最新发展价值

（一）方案设计和决策工作中数字化技术的发展价值

飞机数字化技术的运用过程中，可以针对航班运营需要、特性等对舒适度、经济效益、安全等方面做出平衡。在数字化技术的支持下，飞机总体设计和生产技术人员可以对飞机运营、技术要求、性能需求等方面加以了解，从而对飞机设计和建造工作作出适当的调整与完善，对各种方法进行综合分析或研究，从而对方法作出不断提高与完善，为设计建造工作的进行提出更多帮助。

（二）预装配中数字化技术的发展价值

数字化技术同时，还能够对飞机的总体设计、预装配置系统等方面工作进行更高效的支持，从而提高了工作的有效性。这里提到的预装配工作就是指能够模拟组装飞机的整个流程，但是由于飞机组装工作对于航空全机的设计生产工作来说必不可少，而同时飞机在实际使用过程中也很容易产生不同的产品质量问题，所以现代数字化技术对此项工作的发展具有十分巨大的应用价值。而分段型生产则在航空预装配工作的基础上还能够发展为数样机生产，在现代计算机技术和数字化信息技术的支持下分段式生产在飞机预装配工作的基础上可以发展为数样机，在现代计算机与数字化信息技术的帮助下，企业员工可以按照工艺流程进行飞机生产装配等各方面的管理工作，同时也可以进行对原材料的品质检验工作，在生产实际过程时质量差错的出现概率也将大大减少。

工作人员在进行分段式预装配的模拟工作时，可以从四个方面进行：人机工程、装配干涉、安装顺序，以及虚拟数字化等方面的仿真。所谓安装和干涉的模拟工作，也就是对报警装置进行的建立，由于预装流程中和设置环节中存在着一系列的影响因素，系统既可以对其加以鉴别和报警。同时，还能够使工程技术人员在第一时间内，对问题进行处理与检测。即所谓的数字化生产全模拟，也就是在利用原有虚拟车间制造三维立体零件的基础上，对原有厂房、起吊装置、厂房等各方面的产品模型都加以了完善，以便于把代加工装置中的零部件、半成品等，全部投入虚拟车间。同时，通过运用数字化技术还可以对实际的安装顺序进行了仿真，这样就在确保了其与实际安装流程相符的情况下，工程技术人员还可以及时发现了存在的严重隐患问题，并及时进行了适当的修复工作。而在此基础之下，还可以从根本上减少了零件遗失的状况，进而最好的发挥出了在预装配工作过程中运用数字化技术的价值。

（三）综合设计中数字化技术的发展价值

在数字化技术下，可以给飞机总体布局、建筑设计等方面工作的进行带来更多帮助，三维数字化模型与数字化设计部分系统，可以对飞机结构强度设计、动力推进体系设计等子系统的设计加以完善，并为飞机设计工作进行提高帮助。另外，在飞机试验测量、营运管理和制造等工作中，数字化技术也具有很重要的应用价值，能够对整个飞机测试数据流程进行更加有效地存储和管理，为整个飞机的设计和制造工作流程管理得更优化，提供了坚实基础。在飞机营运制造的过程中，如果可以运用对航空器总装环境、地面维修保障参数等方面的仿真与建模技术，将能以更少的代价实现航空器在总体设计和建造工作中的所有需求。

结论：

飞机设计与制造过程中设计的数据量十分庞大，并且对处理精度有着严格的要求，传统方式进行飞机设计、生产等方面的耗费较多的人力物力，得到的数据处理准确度也较低，无法更好地适应飞机设计、生产等方面工作需要，而数字化技术的运用则可以对这些问题加以克服，同时又在虚拟预装配功能的帮助下大大减少了能源浪費，设计生产的时间也有所缩短，由此可见其使用价值之巨大。

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