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“大飞机”热启 相关产业期待快速成长

日期:2007-04-24  来源:中国工业报  作者:cfmif  点击:

在刚刚闭幕的中国国际机床展上,某家美国公司的展品吸引了记者的视线,该公司展示的不是机床,而是用他们的机床加工出的一个飞机部件———进气道。公司参展人员向记者解释,之所以展示这一产品,是为了证明公司的技术实力,而不将他们公司生产的机床拿来做展示,则是“保密”需要。在各界关注中国“大飞机”项目重启之际,国外机床制造商打出“大飞机”牌,真可谓用心良苦。
  据了解,未来20年,我国需要购买民用客机2400余架,价值高达1970亿美元,而主力机型就是干线飞机,再加上各类支线客机和民用运输机,总价值应在3500亿~4000亿美元。“航空产业是高科技集成产业,它把工业领域最先进的技术都集成在一起。启动‘大飞机’项目可以带动相关产业的发展。”采访中,众多专家均指出“大飞机”项目的战略意义。
  “‘大飞机’的上马势必加速相关产业技术攻关的进程,这些技术又将延伸开来,带动其他领域的技术革新。”中国社科院工经所产业组织室副主任刘戒骄认为,航空工业的技术发展及转移,进而助推其他产业这很常见,但如何能高效优质地制造出‘大飞机’,且很好地进入市场,真正实现对其他产业的助推,这对产业组织方式将是一个很大的考验。”
  高档数控机床成中坚
  “大型客机的零部件数量有300万~500万之多。”北京航空航天大学飞行器制造工程系教授刘继红对本报记者说,“‘大飞机’是典型的复杂产品,该项目具有很强的产业拉动作用。”
  刘继红认为,“大飞机”项目将推动装备制造业的发展,加快高档机械装备的研制步伐。“飞机本身就是一个装备,由很多其他装备制造出来。”他说,“在研制‘大飞机’的过程中需要成套的大型精密高档数控机床,比如组成机翼的大型结构件就需要机床具有多轴联动和高速加工性能。据了解,现代飞机的主要承力结构如梁、框、肋和大型壁板等整体结构件的毛坯都是板材或锻件,重则几百公斤甚至数吨,但毛坯75%~95%的材料将被加工掉,因此加工工作量极大,飞机采用高速数控加工技术是一种趋势。”
  目前,我国的大型精密高档数控机床还依赖进口,这方面的能力亟须提高。《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》将高档数控机床列为16个重大发展专项之一。
  “高档机床也需要基础元器件的支撑,比如传感器、高速精密主轴、齿轮等,在这方面,我国相关企业与国外也存在差距,有很大的提升空间。”刘继红说,科技部“十一五”科技支撑计划中,就将包括上述元器件在内的众多基础元器件,列为机械制造技术突破和发展的重点。
  为适应航空工业的发展,我国装备制造业已经取得一些成果,比如研制成功面向飞机大型板类件加工的横梁移动式龙门五轴加工中心,能对飞机机翼、涡轮、螺旋桨进行深加工。面向“大飞机”的一系列自动化装备,在国防科工委的支持下也开始立项,最终成果将在“十一五”期间形成。
  8万吨重型模锻液压机的立项则初步体现了“大飞机”项目对装备制造业的拉动。作为支撑国家大型飞机自主研制所急需的关键重型装备,这个世界吨位最大的模锻液压机项目建设方案于今年4月3日通过专家委员会论证,并将在西安阎良国家航空高新技术产业基地启动。该项目除了有利于“大飞机”的研制,对我国大型锻压设备和大型盘件、结构件的制造也将起到推动作用。
  航空电子产业待突破
  “航空电子产业的发展依托于众多重大项目。”北航航空电子重点实验室副主任熊华钢教授认为。“大飞机”、载人航天、绕月工程等航空航天项目将对航空电子产业有重要的推动作用。据了解,航空制造大国都加大了对航空电子的研究和投入,航空电子系统成本占军用飞机总成本的40%,占民用飞机总成本的15%~25%。

“航空电子系统的特点体现在可靠性、多余度设计和系统实时性上。”熊华钢说,“要在恶劣的环境下,具有‘自愈’、‘容错’功能,还能保证消息通信传递过程中‘延时可控’。”
  “航空电子中软件很重要,电子系统功能的实现主要靠软件来完成。”熊华钢说。世界航空电子系统的发展大致分为四代:普通单个系统、联合式系统、数据综合系统和先进综合系统。先进综合系统就是实现航空电子系统运行的内部模块化,靠软件整体上进行处理,国外几个国家已经具备这种技术。而联合式电子系统则比较独立,只是显示和控制合并到若干个综合的显示屏和面板上。“我国航空电子系统处在第二代和第三代之间。”熊华钢这样认为。
  借着“大飞机”重启的大好时机,熊华钢认为我国航空电子产业需要实现几个方面的提高:一是数字化模块化航空电子总体设计技术。二是综合的座舱和飞行管理技术,以实现飞行管理智能化。三是综合的通信导航系统。四是适航审定特殊要求的鉴定技术。
    熊华钢认为航空电子技术势必形成产业转移,将拉动整个电子产业甚至其他产业的发展。比如飞机上的总线技术,目前也开始在汽车上采用,而汽车上早已使用的电控技术则是源于飞机上的电传操纵。
  复合材料加工核心设备尚空白
  “材料、IT和电子等产业也将得到‘大飞机’项目的推动。”刘继红说,“为了使飞机轻量化的同时,又能保持其力学性能,飞机的复合材料化将成为潮流,逐渐替代铝合金等传统材料。”他认为,“我国在复合材料的研制上,还没有解决工程化问题,只停留在实验室层次,达不到大量使用的要求。”据了解,波音787用的复合材料已经达到50%,空中巴士A350客机的复合材料预计将达到52%。
  “材料如何加工成零部件也是一个问题,其设备目前还在研制当中。”据了解,目前我国飞机复合材料构件成形技术中用到的关键设备全部需要从国外引进。从前面提到的那家美国公司对材料加工设备的“保密”,也可看出此类设备的重要性。该公司的产品为复合材料缠绕机、复合材料铺盖机,都是复合材料加工的核心设备之一。“我国复合材料的水平与国外相差10~20年,因此‘大飞机’项目的推动十分重要。”
  目前,《国家中长期科学和技术发展规划战略报告》也确定将航空航天及大工程用关键结构材料作为我国高技术战略八个重点领域的优先主题之一。
  “计算机辅助设计和辅助制造最早就是从航空工业中发展而来,再延伸至其他产业。此次‘大飞机’项目也同样有助于IT产业的发展。”刘继红表示,在软件方面,我国主要是体现在“用”上,国外航空企业则注重个体研发。比如一个飞机制造厂生产适合自己的软件,然后逐渐推广,从专业化形成通用化,用于其他飞机生产厂家。而我国一个飞机企业进口一套满足其产品模型应用需求的软件就需要上千万美元,其他技术性更强的软件则价格更高。
  不过,刘继红也认为,我国制造业信息化的基础比较好,比如,“十五”期间,国防科工委进行了飞机数字化工程的立项,有17亿元的项目资金。现在有了“大飞机”项目的支撑,势必在飞机数字化上要实现协同工作、数据集成。
  产业发展法规应先行
  刘戒骄认为:“‘大飞机’的研制和生产,必须采取市场化手段,要符合市场需求。这就要求研发机构转变观念,关注市场需求和航空公司对飞机的要求。在研发过程中,国内航空公司最好能够介入,提出具体意见,以期产品产出后,更能够符合航空公司的要求。

同时,在产业组织过程中,要合理分配利益。要建立公正、公开、公平的机制,把有实力的企业组织起来。要杜绝“混水摸鱼”的行为。“大飞机”研制要有总体规划,能让企业有预见地参与。
  中国工程院院士刘大响日前则建议国务院尽快制定大型民用飞机产业发展条例,将我国大型民用飞机产业的发展纳入法制管理轨道。
  他认为,条例应包括民用飞机产业的战略定位、项目决策程序、领导和组织机构、产业队伍建设、资金支持、科研计划落实、监督审计以及其他扶持政策等基本内容。国家应制定相关税收、金融、土地等优惠政策,支持大型民用飞机产业发展,鼓励航空运输企业优先选用国产大型民用飞机,为国产大型民用飞机产业发展提供必要的市场

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