雖然機翼的主要工作是提供升力，但它們的作用遠不止這一點。機翼裝有控制面，當你起飛和降落時，你看到的那些面板在延伸。這些系統被稱為“高升力”系統，它由前部的縫翼和后部的襟翼組成。它們增加了機翼面積的大小，使飛機能夠以較慢的速度飛行。機翼上的其他控制面是副翼，它控制飛機的滾轉并幫助飛機轉向，還有擾流板，它可以用作剎車，使飛機在飛行中減速，并在降落時降低升力。機翼還含有大量飛行燃料，是勞斯萊斯Trent XWB巨型發動機的固定點。

A350機翼融合了機翼設計的最新特點，使用了4000多小時的風洞時間進行開發。其結果是建造了有史以來效率最高的機翼之一。

A350機翼除了固定前緣、翼肋使用鋁-鋰合金、一些連接立體接頭、主起落架支撐用鋼、鈦合金外，其余結構件全部是用碳纖維復合材料制造的。主要受力結構件：上下壁板、前后梁，使用赫氏（Hexcel）HexPly M21E/IAM碳纖維復合材料（空客規范：AIMS05-27-002）。

新建機翼總裝配廠房

2011.10.14 ，時任英國首相戴維·卡梅倫閣下當天下午在威爾士正式啟用了空客耗資 4 億英鎊的新機翼廠房，這是一個最先進的制造設施，將為空客先進的新型 A350 XWB 遠程飛機系列組裝機翼。

首相與數百名客人和空中客車公司員工一起為位于弗林特郡布勞頓的巨型環?？罩锌蛙嚤惫S揭幕，該工廠最終將有 650 人在這里工作。該工廠比溫布利體育場更大，是英國近年來建造的最大制造廠之一，將為 A350 XWB 生產高科技碳纖維“復合材料”機翼。

A350 XWB計劃將支持空客菲爾頓和布勞頓工廠的1200 多個工作崗位，以及英國供應鏈中的 5000 多個其他高技能/高價值工作崗位。在該計劃中，英國航空航天公司已在飛機及其發動機上投資超過 30 億英鎊，這鞏固了英國作為全球航空航天制造中心的關鍵地位。

時任英國首相戴維·卡梅倫表示：“政府致力于建立一個更平衡的經濟，加強制造業、出口和私人投資，在英國各地創造就業機會。我歡迎空中客車公司新的最先進設施的啟用，這將有助于實現這一目標，并支持我們創造可持續經濟增長的計劃?？罩锌蛙嚬驹谶@里的投資也突顯了它對英國勞動力專業知識和英國制造業基地的信心。”

威爾士國務大臣謝麗爾·吉蘭(Cheryl Gillan)表示：“這座宏偉的設施是 A350 XWB 計劃的關鍵部分，該計劃將有助于維持和支持英國各地數千個工作崗位。我一直是空中客車公司的常客，相信這將進一步鞏固威爾士在航空航天和供應鏈領域日益增長的一流創新者和領導者的聲譽。新的 A350 XWB 設施對北威爾士經濟來說是個好消息，也是政府正在努力創造的私營部門增長的一個實實在在的例子。”

威爾士第一部長卡文·瓊斯(Carwyn Jones)補充道：“這家世界級工廠的開業對威爾士來說是一項重大成就，也是一個好消息。威爾士政府和空中客車公司很高興能夠慶祝這一重大活動，這突出了對布勞頓的重大投資，并加強了我們作為一個擁有高端制造技能和高價值產品的國家的聲譽”。

空中客車公司首席執行官湯姆·恩德斯(Tom Enders)表示：“空中客車北方工廠是一家真正世界領先的飛機機翼組裝廠，是空中客車公司全球布局的主要支柱。今天的開業標志著我們 A350 計劃的一個重要里程碑，因為我們正朝著飛機總裝的開始邁進。”。“這個新設施和所有致力于建造 A350 碳纖維機翼的團隊將在交付新一代飛機方面發揮至關重要的作用。”

新建工廠裝配線專門為A350 XWB系列的所有成員裝配~30 米長的機翼，該系列計劃于 2013 年底投入使用。布勞頓占地 700 英畝的空客工廠目前雇傭了 6000 名員工，專門從事機翼生產，擁有 70 多年來引以為傲的航空航天制造傳統。在過去的十年里，該工廠已投資超過 18 億英鎊，確保其成為世界上同類工廠中最現代化的工廠之一。新建 A350 機翼裝配廠房：

• 4.6 萬㎡的廠房高 23m。這使它的體積達到 106 萬 m³；
• 已經安裝了 5.8 萬米的電纜；
• 8000 噸鋼結構被用來建造工廠；
• 250000 個螺栓將建筑固定在一起；
• 經過節能優化，該工廠的電力部分來自三個大型太陽能跟蹤陣列和一個木屑顆粒生物質發電廠鍋爐；
• 它有三個太陽追蹤太陽能電池板陣列，每年產生 22500kWH 的電力，以幫助內部照明。太陽能輸出由木屑顆粒生物質鍋爐系統輔助：每年輸出 83 萬千瓦時，為工廠提供更多的照明和供暖。同時，北方工廠的太陽能熱水系統產生了工廠所需熱水的 30%以上（相當于每年12374kWH或熱水）。100kW 空氣源熱泵提供地暖。

機翼裝配過程

一旦從“白鯨”號（一種以獨特的白鯨命名的改裝貨機）上卸下壁板、梁，工程師們就開始將所有部件組裝在一起，從翼肋和所有內部部件開始。六百五十人在此工作，組裝一架 A350 機翼需要五天時間。

A350 XWB機翼裝配系統被稱為“脈沖線”。翼盒由自動導向車移動，完成整個過程的每一步：從結構到自動鉆孔，再到螺栓連接，再到從夾具上取下。

具體來說，空中客車公司的技術人員首先組裝機翼的帶車輪鋁制框架（Jigless Assembly）。在框架中定位、夾緊壁板、梁、肋。然后，進入自動鉆孔站位，鉆出正確的連接孔，然后進入螺栓連接站位，將所有零件固定在一起。

整個裝配過程均處于當空中客車公司為A350設計機翼框架時，它被創新設計成水平形式，而不是傳統的垂直形式的固定型架（見下圖：俄羅斯MC-21、空客 A220機翼裝配）。突出的優點是長達~30 米、重達 10 幾噸的機翼在裝配過程中不必由垂直轉變成為水平狀態。大量緊固件鉆孔、安裝工作由自動化機械完成。

空中客車公司選擇美國Electroimpact 公司來設計和改進水平裝配型架，因為該公司之前曾為空中客車公司設計機翼制造系統，包括A320、A330、A340、A400M 和 A380。

Electroimpact 公司為 A350 機翼設計的裝配系統由幾個工作站組成，在這些工作站中，框架將機翼骨架固定在適當的位置，同時通過一系列鉆孔、螺栓連接和固定操作來連接上部和下部蒙皮面板。自動化機器執行所有翼肋到翼梁的組裝操作。一些工人監督這些機器，而另一些工人則執行選擇性的手動操作。

機翼裝配的三大挑戰

根據Electroimpact公司的戴蒙·格里菲斯（Damon Griffiths）的說法，在水平裝配機翼時，有三個主要挑戰。

首先，~30 米長的機翼必須離地足夠高，這樣工人才能很容易地從上面或下面接近機翼，鉆孔、螺栓連接和定位機器才能很容易地在下面通過。

第二個挑戰是在機翼周圍留出足夠的空間，并確保工人輕松進入工作。第三該系統還需要是可擴展的，以適應隨著時間的推移產量的增加。

為了應對這些挑戰，Electroimpact 公司與博世力士 樂合作，為該系統開發了兩種類型的鋁型架工作臺。內 側平臺長 14 米，寬 6 米，位于機翼最寬的部分，下部 通道平臺采用鉸鏈式翻轉地板，像拼圖一樣連接在一起。

然后，總共有四個內側和36個下部通道平臺，用于為工人提供跨越每個機翼長度和寬度的完整通道。這些平臺與 AGV 一起移動到位。

空中客車公司為該平臺系統支付了約70萬英鎊，但表示這是一個非常劃算的舉措。

通過使用自動地面車輛（AGV）將機翼移動到工廠的不同工作站。自動引導車使大型機翼在工廠地板上安全移動變得容易。這種制造效率減少了生產時間；將轉移過程中發生事故和損壞的可能性降至最低。

70 號站位是進行機翼裝備活動的地方。

80 號站位是我們進行翼盒組裝過程的地方。

85 號站位是翼盒頂部和底部的機器人全自動鉆孔。上述工作從“水平框架”開始，轉到各個站位完成工作，組成一個先進的復合材料機翼裝配系統。

機翼組裝完成后，吊出裝配型架，運到架外工作站位。進行架外安裝、測試工作：

• 安裝飛行控制系統，如副翼、空氣制動器、襟翼和前緣縫翼。
• 測試電氣、液壓和氣動系統。

上述工作完成后，機翼被裝載到空客的“白鯨”運輸機上，飛往該空客位于德國不來梅的工廠。

一到不來梅，空中客車團隊就開始安裝所有的“高升力”系統和液壓系統。同時對機翼前面檢查，尋找任何碎片、電纜夾、連接泄漏或油漆和表面缺陷。一旦質量保證團隊對此感到滿意，機翼將作為乘客進行最后一次飛行，登上“白鯨號”前往圖盧茲， 在此空中客車總裝線與機身進行對接。

空客創新裝配工藝另結碩果

2014 年波音公司啟動 777X 研制工作。其中主要工作是研制帶折疊翼尖的復合材料機翼。機翼主要受力結構采用 787 所使用的,東麗（Toray）T800H/3900-2B 復合材料。在西雅圖埃佛雷特投資 10 億美元，新建造 13 萬㎡的機翼制造廠房。在此廠房里制造上下壁板、前后梁、完成機翼的裝配工作。翼盒裝配采用類似 A350 機翼裝配的“水平式裝配框架”；自動機械鉆孔、安裝緊固件。

編后感言

商飛 C919 最初機翼要用復材制造，項目進展不久改用鋁合金。這一來，使我國失去跨過復材制造機翼的門檻?，F今，C929的機翼要用復材制造，但這個門檻比當初高多了！

根據復合材料制造的，又大又重的上下壁板、前后梁的特點，若再沿用傳統裝配工藝，制 造難度以想象。特別是用傳統固定、垂直翼 盒裝配型架。

本文中介紹的用于定位：上下壁板、前后梁、翼肋的“水平式、帶車輪框架”，實際上是空客一直推廣的“Jigless Assembly” ，直譯為“無夾具裝配”。無夾具裝配是一種通過最大限度地減少特定產品的型架、夾具和工具來降低成本并提高飛機制造工具系統靈活性的方法。

C929復材機翼已經是繼B787、A350、B777X的第四款。十多年過去了，它總得比前三款，有進步、有亮點。C929翼肋若使用熱塑復合材料制造，無疑將是一個亮點。

楊超凡

本文經編者同意發布