S92直升機新構型BLOCK 4.0關鍵技術解決

劉 芳

（航空工業昌河飛機工業公司，江西 景德鎮 333002）

1 項目的背景和概述

S92“直升客車”由西科斯基飛機公司與中國景德鎮直升機集團、中國臺灣漢翔宇航開發中心、日本三菱重工株式會社、西班牙格曼薩公司以及巴西航空工業公司共同組成風險共擔合作伙伴，聯合開發研制生產。中國臺灣負責駕駛艙和前起落架的開發制造，日本負責機身的開發制造，西班牙負責尾梁、內飾及發動機整流罩的開發制造，巴西負責短翼式油箱及主起落架的開發制造，西科斯基飛機公司負責動部件的開發制造、總裝和試飛，昌飛集團公司負責斜梁及水平尾面的開發制造。

S92是美國西科斯基飛機公司研制的雙發中型直升機。它采用金屬和復合材料的機身，以及高度集成的航電包，使用兩臺通用公司CT7-8發動機。

2 S 9 2新構型的生產狀況

S92型機[1-2]是公司與西科斯基公司合作生產的一種民用機型，航空工業昌河飛機工業公司主要負責尾斜梁的生產和制造。該鉚接生產線經過十多年的生產與持續改進，生產能力和質量都有了顯著的提高，基本上具備年產48架機的能力，但是由于審理單數量眾多等質量問題造成生產周期無法縮短，制約了批產能力的進一步提高。

3 新構型BLOCK 4.0關鍵技術分析

S92尾斜梁生產過程中批產能力無法進一步提高，面臨的主要問題為：

中減支架加墊，從第一架機開始每架機都存在中減支架和后梁之間存在間隙，間隙的范圍超過圖紙允許的公差。

同軸度試驗超差，幾乎每架機都要辦理審理。

工裝復制和返修困難，工裝有很多歷史遺留問題，工裝圖紙不全，現有的工裝圖紙部分沒有更改到位，或更改后沒有落實工裝實物，工裝更改沒有在圖紙中體現。工裝修改不到位，導致了產品制造過程中出現很多問題。尤其是總裝架內工裝整流罩鉆模板如何修理狀態未定。

4 改進技術分析

4.1 中減支架加墊問題技術攻關

從BLOCK2.0第26架機開始，每架機在總裝架內站位安裝中減支架時，中減支架和后梁之間會產生9處間隙 （包括中減安裝版和側板之間的間隙），間隙的最大值超過1.6 mm，而此處圖紙允許間隙為1.0 mm，因此每架機都要辦理審理。

針對此問題，首先要確定問題產生的原因。總裝站位裝配過程由總裝夾具7A341-S92/1022定位：中減支架安裝過程中由定位面保證，664站零件由工裝定位面保證，平尾前、后接頭由工裝銷子固定，因此可以斷定問題產生和總裝架內站位無關。問題的產生只能是在前道工序也就是骨架站位發生。

通過對骨架站位整個裝配過程進行分析，可以看出后梁安裝過程中，后梁的前半部沒有工裝支撐，而鉚接裝配過程中會造成后梁垂直向下變形，骨架站位下架后梁會反彈，反彈量的多少應該會影響后續中減支架安裝過程間隙大小。

經過仔細的推理驗證及在數模中演示，后梁鉚接裝配過程反彈應該就是主要原因。因此決定在骨架裝配夾具7A341-S92/1021左右兩側各增加一托架用來保證后梁不變形，托架的位置和托塊的大小同樣經過多次驗證，既要保證托塊能夠托住后梁不變形，又要保證骨架裝配過程中能夠不影響工人操作，因此經過多次修改，最終確定托架的形狀和大小，保證在總裝架內中減支架和后梁之間的間隙小于1.0 mm。

4.2 同軸度試驗超差問題技術攻關

從BLOCK3.0開始，S92尾斜梁做同軸度試驗時，中減支架和664站平面之間距離L0和角度θ0超差，中減支架和尾減接頭之間的距離L1和角度θ1超差。664站平面本身的平面度也超出圖紙要求的范圍（平面度為0.01”），此審理從162架起，幾乎每架都出現同軸度超差情況。

通過對整個尾斜梁裝配過程進行核查和測試，尾減接頭、中減支架和664站平面是誤差發生的主要部位，因此這幾個零件的裝配過程是重點檢查對象。

尾減接頭平面度超差，相關人員檢查了骨架工裝（7A341/S92-1021），尾減接頭定位塊隨著使用時間的長，螺栓拉緊銷對后梁尾減接頭會造成拉緊變形，因此該處兩個定位板表面不平，超差0.5 mm，在相關人員定位后用螺栓拉緊后，將原平面度好的后梁拉成平面度超差，為此修理了骨架工裝，保證了兩個定位板的平面度要求，避免了尾減接頭平面度超差。

其次，在總裝架內夾具7A341-S92/1022定位后梁尾減接頭僅一個孔，在操作中為貼緊型架，工人用繩索綁緊后梁，后梁定位面太小，在繩索的作用下容易傾斜，因此工人加大了后梁尾減接頭定位面，定位面擴大到涵蓋4個尾減孔，減少了后梁變形；以上兩項改進消除了尾減接頭平面度超差問題。同軸度測量超差問題，在消除了尾減接頭平面度超差同時，檢查了用于同軸度測量的664站檢測平板，發現檢測平板不平度達約1mm，導致以664站為基準的測量全面超差。在修理664站檢測平板后，因為改工裝材料為鋁，同時要求664站檢測平板的定檢周期由1年更改為6個月，基本解決了同軸度測量超差問題。

4.3 總裝架內鉆模無法復制技術攻關

S92工裝有很多歷史遺留問題，工裝圖紙不全，現有的工裝圖紙部分沒有更改到位，或更改后沒有落實工裝實物，工裝更改沒有在圖紙中體現。工裝修改不到位，導致了產品制造過程中出現很多問題，尤其整流罩鉆模板沒有工裝圖紙（以前老工裝使用的鉆模是利用整流罩樣件模擬梁傳遞數據，與圖紙尺寸位置不一致），如何修理狀態未定，這是影響批產提效的最大因素。

針對整流罩鉆磨沒有工裝圖紙問題，車間選取一架鉆孔質量比較好的產品作為樣機，利用三坐標測量方式確定所有位置，同時比對三維數模上孔的理論位置，請工裝設計人員重新設計工裝圖紙。由于工人實際操作過程中存在某些孔位偏差，工裝圖紙數據是樣機取點，就造成利用樣機畫出的工裝圖紙位置和實際位置不一致，而55車間樣板是依據圖紙制造，造成整流罩鉆磨樣板始終無法與老工裝7A341/S92-1022一致，車間在不影響生產進度的前提下，反復比試工裝，并要求55#現場澆套方式返修，長達10余次返修最終確定狀態。

5 總結和實施效果

5.1 中減支架和后梁間隙明顯減少

經過對工裝改進，在骨架工裝7A341/S92-1021上增加兩個托架，對后梁進行固定，使得后梁的回彈減小，當總裝架內中減支架的安裝時，間隙在規范要求的范圍內，從196架機開始不用再辦理審理，該項改善使得持續了195架機的中減支架加墊審理不再出現，經過了196-360共約170架機的驗證效果非常好。

5.2 同軸度試驗符合圖紙和規范要求

經過對工裝改進，把一個點改為一個面來定位尾減4個孔面并拉緊，從195架機開始同軸度試驗沒有超差，經過195-360約170架機實施，不再出現審理，效果特別好。

5.3 總裝架內工裝成功復制

車間聯合工程技術部工裝夾具室清理S92工裝圖紙，首先利用樣機的位置繪制出總裝架內7A341/S92-1022的整流罩鉆模圖紙，并把其中一些實際更改但是并沒有在圖紙中體現的更改單歸零到圖紙中，同時成功復制出一套總裝架內型架。雙型架于2013年6月份投入使用，當月順利實現雙線生產，共生產8架機，S92型號產能得到大幅度提高。