| 成果简介： |
中航成飞民用飞机有限责任公司(以下简称成飞民机)，承担了C919／AG600等机型机头组件的研制及批生产工作。
机头属飞机一级气动外形区域，与机翼、机身等相比，机头部段外形更为复杂(驾驶舱等大曲率曲面结构)、精度要求更高(气动性能要求高)、活动部件更多(舱门、起落架等)，其几何尺寸、气动外形、交点孔等装配特征的精准高效检测直接决定机体结构质量。以C919机头为例，其需在10m×5m×5m的测量空间内完成几何尺寸、气动外形、交点孔等10余类特征共128项检测任务，装配精度要求最高达0.1mm，检测尺寸是精度要求的10万倍以上。
传统单一设备、人工布站与测量规划的数字化检测模式下，机头测量基准网构建、测量规划和结果分析高度依赖人工经验，导致大空间测量基准网构建及关键特征检测精度差、效率低，检测规划协同性差、数字化程度低，严重降低了机头结构检测稳定性、精准性和效率。尤其随着C919/AG600等机型批产要求的提速，迫切需要建立以高精度、高效率、高协同为特征的数字化检测技术体系。
成飞民机作为国内大飞机机头研发、制造基地，在四川省重大科技专项“航空大部件模块化交付”课题支持下，项目团队攻克了数字化协同测量基准网精准构建、数字化精密检测与质量评估方法等关键技术，建立了国产大飞机机头数字化协同检测技术体系。主要科技创新点如下：
1、提出了一种装配精度约束的自适应规划和活动部件基准快速精准匹配的基准网构建方法。构建了球坐标测量不确定度解析模型和基于混合参考系转换的不确定度优化模型，解决了6种异构设备来源数据坐标系精准转换的难题。在10m×5m×5m测量空间内，构建精度达0.05mm，不确定度评估效率提升数十倍。
2、发明了模型引导的数字化协同检测规划方法。构建融合了特征测量基准、点集、容差和设备等信息的三维轻量化模型。突破了基于测量任务相似性和章鱼算法的测量序列优化技术，开发了多系统数字化协同检测软硬件系统，将C919机头检测时间由10小时以上降低至6小时以内，机头大部件检测综合效率提升2倍。
3、发明了典型部件装配特征数字化精密检测技术与质量评估方法。开发了基于双线结构光的对缝测量软硬件系统，检测精度达0.02mm。研制了舱门、起落架等活动部件交点孔系检测专用系列装置，检测精度达0.01mm。发明了基于关键特征融合的蒙皮外形自动检测方法，检测效率提升2倍。
项目获发明专利17件、实用新型专利6件；编制团体标准2项；发表论文22篇；形成企业规范29项。该成果完善了中国大飞机制造数字化检测体系，已应用于C919、AG600等机型批生产，其中C919年交付由4架/年快速提升至35架/年。近三年直接经济效益4.12亿元，支撑公司总价值74亿元的航空大部件产品成功交付。并推广应用于西飞民机、通飞华南、成都爱乐达等多家企业，同时促成了3.8亿元的“中国商飞上飞院(成都)机头设计中心”在成飞民机建立，取得了显著的经济和社会效益。鉴定委员会认为：该项目成果达到国际先进水平。 |
