在2014年的珠海航展上,中航工業(yè)哈飛自主研制的新一代雙發(fā)渦槳通用飛機運12F次亮相便驚艷全場,引起中外客商的廣泛關(guān)注。航展期間,在哈飛同美、俄客商簽署的運12系列飛機采購協(xié)議中,尚在申請人飛行試驗階段的運12F赫然在列,成為媒體爭相報道的焦點。11月13日的航展秀中,運12F在不足百米的飛行高度上先后完成了小角度側(cè)身轉(zhuǎn)彎、繞場環(huán)行、迅速升高、單發(fā)通場等科目,現(xiàn)場表現(xiàn)堪稱完美。運12F卓越的性能和良好的品質(zhì)成為哈飛人“嘔心瀝血鑄精品”的好例證。
并行工程 工藝提前布局
2006年3月,運12F設(shè)計工作剛剛啟動,工程制造團隊就全面投入到運12F飛機研制工作中。按照并行工程的理念,工藝人員與設(shè)計人員一起討論產(chǎn)品的工藝可行性。同時,提前研究加工方案、進(jìn)行工藝準(zhǔn)備、工裝設(shè)計等工作。設(shè)計和工藝的高度并行及密切協(xié)作縮短了產(chǎn)品設(shè)計周期,為型號研制爭取了寶貴的時間。
工藝方案制定的是否合理關(guān)系著型號的成敗。為運12F制定的工藝技術(shù)方案,以及形成的工藝技術(shù)方案報告,與設(shè)計技術(shù)方案同步通過專家評審,這在哈飛飛機研制歷史上是次,開創(chuàng)了工藝部門制定全機工藝技術(shù)方案的先河。在運12F試制中,工藝人員對飛機機身的設(shè)計分離面和工藝分離面、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)等提出了合理可行的工藝建議。協(xié)助設(shè)計進(jìn)行方案細(xì)化,運用3D數(shù)模,在容差分配、裝配變形、裝配協(xié)調(diào)性等方面考慮得更加全面、周到。
運12F是一個全新的機型,新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝是它的一大亮點,僅新工藝就多達(dá)14項。機身機翼前緣蒙皮初設(shè)計為兩片弧形零件膠接而成,但在膠接過程中出現(xiàn)底部堆膠的問題。飛機設(shè)計研究所設(shè)計員高萬春、工程技術(shù)部指導(dǎo)工藝員王朝琳、電鍍車間工藝員蘇劍英經(jīng)過反復(fù)討論,將零件結(jié)構(gòu)改為一次成形的U型鈑金件,然后采用化銑的方法對鈑金件局部進(jìn)行減薄處理。U型件底部堆膠的問題解決了,但后道工序化銑難度卻非常大。零件長1.4米,開口40度,涂膠、劃線、刻型存在很大困難。人工刷涂、噴涂化銑保護(hù)膠均容易在U型件底部產(chǎn)生堆膠。電鍍車間化銑班長孫立偉創(chuàng)新噴涂方法,采用多次噴涂法終噴出均勻、完整的保護(hù)膠膜,經(jīng)檢測無一漏點。刻型是個關(guān)鍵活兒,操作員自行設(shè)計制作刀架,像醫(yī)生做手術(shù)似的,拿著手術(shù)刀小心翼翼地刻出筆直、深淺適中的線型,刀鋒力度恰好刻透保護(hù)膠膜又不傷及金屬基體,保證化銑區(qū)域邊緣線位置。運12F大量采用進(jìn)口金屬材料,其熱處理工藝與國內(nèi)現(xiàn)行工藝大不相同,沒有經(jīng)驗可以借鑒。為了解決這一難題,工藝人員針對有關(guān)材料和強度值在不同回火溫度下開展專項試驗,經(jīng)過反復(fù)多次試驗,終與設(shè)計人員協(xié)調(diào)確定了合理的強度值,保證了產(chǎn)品的性能及生產(chǎn)周期。件試驗件經(jīng)檢驗無任何瑕疵,完全滿足設(shè)計、工藝要求,戰(zhàn)告捷。
試制全面鋪開,工藝人員全身心地投入到研制工作中,很多人廢寢忘食、夜以繼日,肖龍便是其中一員。當(dāng)時的他還是工程技術(shù)部的指導(dǎo)工藝員,承擔(dān)著繁重任務(wù),整日泡在現(xiàn)場解決技術(shù)問題,每天回到家中都已是后半夜。妻子懷孕數(shù)月,身體狀況不是很好,又屬大齡孕婦,很需要丈夫的陪伴,但肖龍實在分身無術(shù)。很遺憾,肖龍的孩子終沒能保住,他把悲痛埋在心底,安慰了家中的妻子,又趕回現(xiàn)場指導(dǎo)生產(chǎn)。如今,回想起妻子的理解和大度,肖龍的內(nèi)心深感虧欠她太多。運12F正是在這群為航空事業(yè)犧牲個人、忘我拼搏的工程技術(shù)人員的不懈努力下,研制工作才得以穩(wěn)步推進(jìn)。
科學(xué)管理 生產(chǎn)謀篇通暢
運12F試制的生產(chǎn)組織極為關(guān)鍵,問題如麻,時刻考驗著生產(chǎn)管理部門。2008年9月,進(jìn)入工藝準(zhǔn)備階段,生產(chǎn)管理部門開始了指令編制、工裝工具準(zhǔn)備等工作。此時,哈飛科研生產(chǎn)任務(wù)極為繁重,既有國際合作直15/H175項目研制,還有直9、運12飛機批產(chǎn)及轉(zhuǎn)包任務(wù),必須采用科學(xué)有效的管理手段,才能確保型號研制工作的順利進(jìn)行。生產(chǎn)管理部門利用運營管控系統(tǒng)規(guī)范生產(chǎn)工作,制作電子表格、清單,使每個車間零部件的種類、生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題、解決問題的進(jìn)程一覽無余。實現(xiàn)了從零件投產(chǎn)到產(chǎn)品交付的全程監(jiān)控。
型號試制采用鉚接拉動的生產(chǎn)方式,生產(chǎn)管理部門根據(jù)零部件的生產(chǎn)周期,按照鉚接節(jié)點倒推生產(chǎn)進(jìn)程,把生產(chǎn)周期長、難度大的零部件先投產(chǎn),周期短的后投產(chǎn),力爭實現(xiàn)同期配套。在研制生產(chǎn)中,經(jīng)常出現(xiàn)一些意想不到的問題,生產(chǎn)管理人員在鉚裝現(xiàn)場處理問題做到“小事不過時、大事不過夜”。試制工作全面鋪開后,為了及時掌握生產(chǎn)進(jìn)程、溝通協(xié)調(diào)出現(xiàn)的問題,生產(chǎn)部門組織車間和設(shè)計、工藝、質(zhì)量、供應(yīng)等部門每天召開生產(chǎn)協(xié)調(diào)會,隨時掌握生產(chǎn)進(jìn)程和遇到的問題,及時制定解決方案,全力為車間生產(chǎn)提供支持。夜已深,喧囂的廠區(qū)變得安靜。生產(chǎn)部門與設(shè)計、工藝、質(zhì)量、供應(yīng)的負(fù)責(zé)人開始了一天的生產(chǎn)總結(jié)。生產(chǎn)管理部調(diào)度員陳利民大膽創(chuàng)新,提出“以投影方式分析討論問題法”。在每次開會前他都將問題做成幻燈片,將問題在電腦中存檔形成體系,實現(xiàn)信息共享,提高了工作效率。散會的時候,已是半夜十一二點,幾個年輕的生產(chǎn)調(diào)度員頂著滿天繁星走在回家的路上,他們忘了疲憊,有說有笑,興趣來了還會高歌一曲。他們是樂觀的,是自豪的,因為他們在做挺起民族脊梁的事業(yè)。
在組織生產(chǎn)中,生產(chǎn)管理部門整合資源,優(yōu)化流程,積極為車間排憂解難。運12F全機有十幾萬個鉚釘,都是從國外進(jìn)口,按路線鉚接時常發(fā)現(xiàn)有些零件配置不均衡,有些零件品種規(guī)格用不上,還有些數(shù)量不夠用等問題,通常需要工人提詢問單到設(shè)計再到供應(yīng)調(diào)換鉚釘,時間被白白浪費。生產(chǎn)部門積極與供應(yīng)等部門協(xié)調(diào),將所有用于運12F的鉚釘都劃歸到研制現(xiàn)場的庫統(tǒng)一管理,并設(shè)立“綠色通道”,使用時只需要得到設(shè)計批準(zhǔn),即可領(lǐng)取或更換鉚釘,提高了生產(chǎn)效率。科學(xué)組織,主動作為,哈飛生產(chǎn)管理在型號研制中得到提升。
攻堅克難 工人擔(dān)當(dāng)大任
2009年6月16日,運12FT01架飛機開鉚,標(biāo)志著運12F設(shè)計和生產(chǎn)取得突破性進(jìn)展。階段性的成果令人振奮,功勞卻離不開每一個環(huán)節(jié)的付出和奉獻(xiàn)。
在接到任務(wù)前,鉚裝車間提早準(zhǔn)備,組建運12F生產(chǎn)工段。當(dāng)時很多職工進(jìn)廠只有一兩年,工作經(jīng)驗不足,技術(shù)力量薄弱。為確保運12F試制進(jìn)度,車間從其他機型借調(diào)有經(jīng)驗的老工人傳幫帶,同時對年輕工人、工藝人員進(jìn)行培訓(xùn)。運12F采用設(shè)計、制造并行,其中的困難難以想象,設(shè)計更改和返工是家常便飯,可以說一步一個坎。那段時間運12F生產(chǎn)實行“712”工作制,每周7天工作日,每天工作12個小時。鉚裝車間工人殷洪山在結(jié)婚第三天就放棄休假回來上班;一些正在熱戀中的年輕人減少甚至?xí)簳r停止了約會,承諾待運12F飛上天時,一定加倍向?qū)Ψ窖a上自己虧欠的一份情。
整個試制過程,問題不斷出現(xiàn),又一個個被解決。機翼后緣邊是楔形結(jié)構(gòu)件,長度近3米,厚處有5毫米,薄處只有1毫米,在鉚接過程中出現(xiàn)零件變形。設(shè)計、工藝連續(xù)提出幾個改進(jìn)方案都沒有效果,正在大家一籌莫展的時候,一個中等身材的老工人站了出來:“我來試試吧。”大家眼睛一亮,怎么忘了這位“智多星”呢。老工人是鉚裝車間的王詩勝,經(jīng)驗豐富的他面對生產(chǎn)難題招法頗多。經(jīng)過幾天的觀察,他提出了制造一套輔助工裝,用于夾緊零件以避免變形的方案。按他的經(jīng)驗設(shè)計制造的工裝使用方便靈活,徹底解決了零件變形問題。
2011年5月末,為了保證機身對接的節(jié)點,鉚裝團隊27人連續(xù)工作了三天兩夜,共計69個小時。累了就靠著工裝歇一歇,困了就裹上氈子瞇一會兒,盡管團隊成員付出了十二分的努力,工作仍沒有按期完成。當(dāng)天夜里,車間組織吃工作餐,竟無人響應(yīng),大家都耷拉著腦袋默默無語。主任急了:“怎么連飯都不吃了!人是鐵,飯是鋼。吃了飯,有了力氣,我們打一場漂亮的翻身仗!” 終于,鉚裝關(guān)鍵的任務(wù)擺在了他們面前,公司要求6月20日完成T01機身對接,交付設(shè)計實驗室。團隊成員摩拳擦掌,盡管又遇到很多困難,但在這些士氣高漲的勇士面前已經(jīng)興不起風(fēng)浪。6月15日,在這個開工正好一周年的日子里,機身對接順利完成,提前5天交付實驗。
2010年8月30日,運12F001架機交付總裝車間,在總裝階段,需要用電源車進(jìn)行全機供電試驗。通電后發(fā)現(xiàn)儀表顯示器異常,設(shè)計員吳煒、總裝車間工藝員王志巖和操作者想方設(shè)法排故。線路檢查,主接觸器和互感器都沒發(fā)現(xiàn)問題,拆除操縱臺和上部配電盤以及對主配電盒內(nèi)的接觸器、匯流條和溶斷器等設(shè)備進(jìn)行檢查,也沒有發(fā)現(xiàn)故障原因。就在大家冥思苦想不得其解的時候,吳煒將目光鎖定在了電源車上:“飛機沒有問題,那會不會是電源車有問題?”一語驚醒夢中人,排查的焦點很快轉(zhuǎn)移。經(jīng)仔細(xì)排查,問題果然出在電源車的導(dǎo)線上,雖然有些“烏龍”,但大家還是在心里為飛機的品質(zhì)偷偷地自豪了一下。
2010年12月19日,運12F架機總裝完成交付試飛站,機務(wù)人員早已厲兵秣馬做好迎戰(zhàn)準(zhǔn)備。在設(shè)計、工藝、質(zhì)保等部門人員配合下,他們不分晝夜,搶時間爭主動,僅用10天時間就使飛機達(dá)到飛狀態(tài),為運12F如期實現(xiàn)飛立下了汗馬功勞。
在挑戰(zhàn)面前不畏懼,在難關(guān)面前不氣餒。在運12F研制過程中,試制團隊與困難作戰(zhàn)、與時間賽跑,終創(chuàng)造了用一年半時間完成兩架機試制的歷史記錄,用行動證明了哈飛人的實力。
不斷創(chuàng)新 復(fù)材技術(shù)飛躍
每一次攻關(guān)都飽含了工程技術(shù)人員諸多的艱辛和無數(shù)次的反復(fù)。而終,哈飛呈現(xiàn)給大家的是過硬的技術(shù)、按時的交付、與國際先進(jìn)水平接軌的產(chǎn)品。
哈飛復(fù)材技術(shù)開始于上世紀(jì)80年代,引進(jìn)法國“海豚”技術(shù),并實現(xiàn)直9國產(chǎn)化。上世紀(jì)90年代,哈飛在與歐直、新加坡宇航聯(lián)合研制EC120直升機,哈飛成功攻克具有頂尖水平的雙曲度、變截面、帶扭角EC120前艙罩技術(shù)后,進(jìn)入了復(fù)材技術(shù)者行列。在運12F試制初期,復(fù)合材料體系需要進(jìn)行認(rèn)證,而認(rèn)證的方式就是制造許用值試片來為設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考。運12F復(fù)合材料試片的標(biāo)準(zhǔn)是按照美國材料試驗標(biāo)準(zhǔn)制定的,精度要求極高,平行度、平面度、垂直度、尺寸精度和試片表面質(zhì)量要求都是水平。
從2009年塊試片制造開始,復(fù)合材料試片的制造經(jīng)歷了不斷地摸索和改進(jìn)。次制造的試片在數(shù)控機床切割時出現(xiàn)分層甚至斷裂,團隊成員認(rèn)真分析原因,在第二次試制中,調(diào)整切割方法,沒有發(fā)生分層和斷裂,但試片的切割精度無法達(dá)到要求。哈飛人從不氣餒,進(jìn)行了深入分析、研究,增加研磨工序,按照更高的精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切割和研磨加工,第三次試片制造順利完成。在接受民航制造符合性檢查時,3000多片試片100%滿足試驗標(biāo)準(zhǔn),順利通過了檢查,為建立起中、美適航當(dāng)局認(rèn)可的復(fù)合材料體系和驗證方法積累了寶貴經(jīng)驗。
運12F副翼、升降舵、方向舵整體盒段是碳纖維增強復(fù)合材料構(gòu)件。通過改進(jìn)工藝方法,采用預(yù)壓實技術(shù)分別預(yù)制前梁、后墻及所有肋,然后再與蜂窩夾層蒙皮、泡沫全填充后緣組合固化,制造整體共固化結(jié)構(gòu)。共固化技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成型的特點和優(yōu)勢,大大減少了零部件制造所需的工裝數(shù)量,有效減輕了飛機重量。
1架運12F飛機需要5個整體共固化盒段件,而且這5個盒段件的結(jié)構(gòu)形式均不一樣。接到任務(wù)時,復(fù)材車間的研制團隊沉默了,他們都知道整體共固化盒段件的工藝復(fù)雜性和制造難度是復(fù)合材料件研制領(lǐng)域的難題。攻關(guān)團隊負(fù)責(zé)人劉忠獻(xiàn)對大家說:“辦法總會比困難多,先從工藝準(zhǔn)備開始,工藝準(zhǔn)備越充分,制造時困難就會越少。”在許多設(shè)計細(xì)節(jié)還沒有完善時,復(fù)材車間工藝員張超、工程技術(shù)部指導(dǎo)工藝員張莉就已經(jīng)開始根據(jù)初期的模型對盒段件成型過程進(jìn)行模擬和推演,希望找出制造過程中的難點和需要突破的關(guān)鍵技術(shù)。方向舵工藝方案制定完了,接下來就要真刀真槍地干了。在鋪層過程中發(fā)現(xiàn)了一個異常艱巨的問題,由于外形結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,在預(yù)浸料鋪層時需要根據(jù)實際情況打許多剪口才能鋪放到位,剪口的位置極難有效控制,張超、張莉等一起仔細(xì)研究、反復(fù)比試,常常是在反復(fù)鋪放多次后才達(dá)到合理、理想的狀態(tài)。終于,盒段件開始固化,所有人拖著疲憊的身體等待著固化完成的時刻,等待著時間看一眼零件固化后的樣子。那一刻的心情難以形容,緊張、興奮、高興、擔(dān)憂……太多種情感復(fù)雜地交匯在一處。啟模的一瞬,大家懸著的心終于放了下來,研制成功!之后,在個整體共固化盒段件制造成功的基礎(chǔ)上,升降舵、副翼也被陸續(xù)地制造出來。這標(biāo)志著哈飛整體共固化盒段件的制造水平達(dá)到了國際先進(jìn)。
磨煉隊伍 彰顯榜樣力量
在近5年的時間里,哈飛試制團隊克服困難,連續(xù)作戰(zhàn),攻克了一個又一個難關(guān)。這其中一個特殊的群體起到了中流砥柱的作用。
2010年8月19日,研制工作進(jìn)展的關(guān)鍵時期,哈飛成立了運12F黨員突擊隊。突擊隊員在黨旗下立下誓言:“創(chuàng)先爭優(yōu)保型號,我為黨旗增光彩。”為了這一神圣的目標(biāo),黨員突擊隊敢于擔(dān)當(dāng),勇于奉獻(xiàn)。每當(dāng)前進(jìn)的路上遇到坎坷、困難時,“我是黨員我先上,我是黨員交給我”那令人激動、豪氣沖天的聲音便回蕩在現(xiàn)場。榜樣的力量是無窮的,正是在這群默默奉獻(xiàn)、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)狞h員模范影響下,眾多團隊成員迸發(fā)出令人驚嘆的能量,型號研制按節(jié)點扎實穩(wěn)步推進(jìn)。
一場場硬仗、一次次攻關(guān),運12F鍛煉了出一支作風(fēng)過硬、能打硬仗的隊伍。如今,有的人已經(jīng)走上領(lǐng)導(dǎo)崗位,有的成長為技術(shù)、技能專家,更多人成為各個型號的骨干力量。談起運12F的艱辛試制歷程,大家不約而同地說道,我們造的是讓國人驕傲的飛機,我們心無旁騖隨著型號一起成長,我們付出了超常的心血和汗水,這輩子值了!
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