12月9日上午，中国商飞公司向中国东方航空交付全球首架C919大型客机。C919首架机交付是继C919获颁中国民航局型号合格证后，我国大飞机事业征程上的又一重要里程碑，意味着历经几代人的努力，我国民航运输市场将首次拥有中国自主研发的喷气式干线飞机。本文着眼于探秘大飞机C919的制造及制造背后的故事，以此让大家更好地理解我国民用大飞机的成长历程。
国产大飞机制造与组装
1.C919大型客机制造
C919大型客机是我国自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机， 从C919主体部分中国造，中航工业集团承担了C919飞机大部件的主要制造任务。 比如，机头由成飞公司制造，前机身和中后机身由洪都集团制造，机翼由西飞公司制造，后机身和垂尾由沈飞公司制造，前、主起舱门由哈飞公司制造。而除了中航工业集团，民营企业也在国产大飞机制造中分了一杯羹。一般机体大部件在整个飞机的造价中占据40%左右的价值，而发动机和航电系统则是飞机最为核心的两个系统，这两个系统的价值量，在飞机的造价中也占到了40%左右，而这两个核心系统，目前均有GE参与，外资用技术换市场。
2.C919大型客机组装
视频资料，建议Wi-Fi下观看
机体对接要求提高到了毫米级，C919就是这样从上百万个零部件，变成了一架具有国际先进水平的新一代民航客机。
走进神秘的C919锻件车间
在C919首飞成功后，曾有记者获得特许进入二重万航神秘的C919锻件车间，了解大国重器如何操作，寻访C919关键锻件锻造和那些大国工匠背后不为人知的故事。
据悉， 包括C919大飞机的起落架、上下缘条、发动机吊挂、垂尾等130余项锻造件，都来自二重万航 ，这些功绩离不开服务大飞机生产、有“大国重器”之称的8万吨模锻压机。
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1.6吨大型锻件 “锤八万”一锤定型
记者在二重万航大型压机车间里看到，一台巨型“重器”赫然摆在车间中间位置。这正是为大飞机生产制造大型锻件、有“锤八万”之称的大国重器——8万吨模锻压机。
“这台8万吨大型模锻压机，相当于13层楼高。”二重万航C919型号总师罗恒军介绍，该模锻压机地上27米高，地下还有15米，总高42米，重约2.2万吨，单件重量在75吨以上的零件68件。迄今为止，国外仅有美国、俄罗斯、法国3个国家有类似设备，这些国家的最大锻造等级为俄罗斯的7.5万吨，而我国的达8万吨。“压机尺寸、整体质量和最大单件重量，均为世界之首。”
这台大型模锻压机，是航空、航天、石油、化工、船舶等领域所需模锻件产品的关键设备。8万吨大型模锻压机作为“国之重器”，2003年申请立项之后，中国二重开始了10年的追梦历程，在吸收、消化、再创新的基础上，研制出8万吨大型模锻压机，使中国成为拥有全球最高等级模锻装备的国家。
二重万航为记者独家模拟演示了模锻压机锻造C919飞机起落架关键锻件——主起外筒的过程。只见在操作师娴熟的操作下，机械手从高温箱里缓慢夹起一个类似Y字形状的锻件，它浑身散发着橙色的光，一股热气袭来，随即，机械手将其送至10多层楼高的模锻压机的锻压台。“轰”的一阵响声之后，锻压台面合拢，伴随着不断飞溅的火花，一簇火团从缝隙中“哗”地蹦了出来。
操作人员目不转睛地盯着锻压台，锻压台台面缓缓张开， 一个用于C919飞机起落架的，宽1.2米、高2.8米、重达1.6吨的大型重要锻件——主起外筒就诞生了，整个过程3分半钟，但锻压成型只需要几秒。 主起外筒再和另外锻造的1.5米长、1.4米宽、重达700多公斤的主起活塞杆连接，就基本构成了一个完整的C919起落架。
“如果说以前生产锻件需要千锤百炼，那么有了8万吨大型模锻压机，则可以一锤定型。”中国二重副总工程师陈晓慈形象地比喻，该锻压机通过强大的压力作用，使性能普通的金属材料在模具内流动，细化内部晶粒，实现大型模锻件的整体精密成形，这些金属材料可以成为飞机的“骨骼”——框梁，可以成为发动机的“脊柱”——涡轮盘，可以成为油田的“血管”——输油管三通等。陈晓慈将运行原理比喻为“压月饼”，通过液压传递能量形成压制力，并解决一次性成型问题。
资料图：大型设备正在加工C919钛合金零部件
130多个部件，都是“二重万航造”
除了起落架，用于连接机翼和机身的钛合金上下缘条锻件等130多个部件，都出自二重万航。
“二重所供的C919产品除起落架外，还有130余项产品，都是关键的重要部件。”二重万航模锻有限责任公司模锻厂副厂长齐占福介绍，C919国产大型客机于2008年开始研制，光是起落架，从最初的预研到最终形成产品，二重走过了艰苦的攻坚克难过程。通过持续科技攻关，起落架终于在二重诞生。
“我们生产起落架，相当于给飞机安上腿；生产上、下缘条锻件，相当于给飞机安上翅膀。”罗恒军介绍，起落架在飞机安全起降过程中，担负着极其重要的使命。起落架是飞机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必需的支持系统，是飞机的主要部件之一，“它的性能直接关系到飞机的使用和安全。”
此外，机翼是飞机的重要部件之一，主要作用是产生升力，机翼的翼梁是承受弯矩的唯一构件。翼梁由上、下缘条和腹板组成，上、下缘条以受拉、受压的方式承受弯矩载荷，要求标准非常高。
发动机吊挂也是飞机的重要部件，在飞行时要承受较大的发动机载荷，并传递发动机推力到机翼，吊挂的强度和刚度性能，直接关系到飞机的整机安全。
“C919飞机结构是否坚固，中国二重的生产配件很重要。”罗恒军介绍，为了保证飞行安全，每一个部件都是精益求精，中国二重的工匠精神也在这些工程中一一得到体现。
7年磨一剑，起落架提升材料国产化率2%左右
整个演示和锻造过程说起来很简单，但在飞机起落架主起外筒等关键部件一锤定型的背后，二重万航却整整走过了7年的攻坚克难历程。“从2010年项目上马、开始研制到持续攻关，再到2017年C919首飞成功，7年来虽然一路不易，但我们也形成了自己高水平的民航工业生产能力。”
罗恒军介绍， C919起落架系统，是由国际知名供应商——德国利勃海尔做总系统集成。利勃海尔作为全球知名起落架供应商，产品在加拿大庞巴迪C系列客机、巴西航空工业公司E系列客机以及A350等客机上，已有成熟的应用和技术验证。
2010年，中国二重与德国利勃海尔合作。作为国产C919大型客机的起落架系统总集成商，利勃海尔对产品的稳定性、一致性和批量交付能力都提出了高标准和高要求。
“刚开始，德国人认为中国人制造能力不行，所以任何一个环节都非常严苛，非常挑剔。项目上马3年，审核都没通过，一些年轻人都打退堂鼓了。”罗恒军回忆，合作初期让他印象最深的，是德国专家的看法。“德国现在提的是工业4.0，这些德国专家对中国制造的印象还停留在上世纪八十年代。”
但当时的标准和精度也的确非常高，“在材料控制上，一个起落架主起活塞杆重700多公斤，在下料的时候，正负不能超过5公斤，超过这个参数，就是废品。”
为争一口气，在二重万航，由10多名学材料出身的研究生组成的团队攻坚克难，推进研制工作。此外，还聘请了一名俄罗斯专家和一名奥地利专家参与技术攻坚。
“时间紧，任务重，经常为这个事情着急上火，我还因此生病。”那段日子，对罗恒军和他们团队来说都是煎熬。
经过长达3年的民航体系改进和2年的产品工程验证，满足国际适航要求的国产材料锻件制造体系终于建立起来了。2015年年底，中国二重生产的起落架在德国通过了中国商飞公司和德国利勃海尔公司组织的评审，可以装机使用。“那一刻才找到那么一点点成就感，觉得自己干了一件有意义的事情。”
罗恒军介绍，光一个起落架，就提升了C919大飞机材料2%左右的国产化率，外人并不知道7年的艰辛。“光在实验阶段，就制造了30件起落架。”但这种航空工业生产能力的实现也带来了可以预见的效益。“仅按目前C919拥有的570架订单计算，我们为C919提供的一系列锻件就能实现60亿元左右的总收益。”
后来，德国专家也服了中国人的干劲，主动帮助二重万航改进工艺，提高制造水平。到目前，中国二重已经提供了5套合格的起落架。
据介绍，下一步，中国二重还将同德国利勃海尔公司合作，推进ARJ21支线飞机、A350空客飞机、庞巴迪C系列飞机起落架系统用锻件等其他项目，在航空零部件锻件加工、智能化制造等方面开展合作。
资料图：大型设备正在加工C919钛合金零部件
这些功绩，也离不开一群在幕后默默奉献的大国工匠，是他们的付出，才顺利给飞机安上 “翅膀”。
本文转载自公众号：金属加工
素材来自航空知识、央视 、北京日报客户端、人民日报、成都商报、中国网等
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