GAMECO助力ARJ21-700客改貨飛機展翅翱翔

馬瑞亮/廣州飛機維修工程有限公司

國產支線飛機ARJ21 在投入商業運營8 年，訂單已經達到775 架，其中已交付112 架，累計安全載客達860 萬人次，初步迎來了規模化運營。今年10 月30 日，中國商飛向杭州圓通航空和中原龍浩航空分別交付了一架ARJ21 客改貨飛機，這也預示著這款已經在商業運營上取得巨大進步的國產民機即將進入航空貨運市場。在客機改裝貨機的過程中，作為項目改裝實施單位，廣州飛機維修工程有限公司（GAMECO）與中國商飛深度合作，完成了超過百余項物理和文件資料方面的優化和整改意見，充分展示了這家國內領先維修企業多年來積累的豐富的工程和維修經驗。

隨著中國二三線城市和中小城鎮的快速發展，國內快遞物流行業對運力能覆蓋這一區域且更加經濟適用的支線貨機的需求越來越迫切。目前國際上，支線貨機主要以商載9t 以下的渦槳飛機為主，如ATR72-600F、MA600F 等，而10t 級的支線貨機尚處于空白。基于ARJ21-700 貨機在商載10t 的情況下，航程可達到2778km（約為1500n mile），非常適合于完善航空貨運網絡結構、提升航空貨運靈活性和滿足航空貨運市場，特別是中小航空貨運市場的需求，因此該型機致力于成為中國國內及周邊國際中小航空運貨市場的主力機型，為支線航空市場的繁榮補齊貨運功能短板。

ARJ21-700 貨機是在ARJ21-700 基本型飛機的基礎上開展研制的，其保持與基本型飛機最大的共通性。ARJ21-700 貨機主貨艙具備普通貨物、郵件、快遞、危險品、活體動物和冷鏈的運輸能力，可裝載多種標準集裝箱、板。

1 項目背景

2020 年6 月20 日 至9 月20 日，中國商飛先后派出項目管理部、客戶服務部、客改貨項目組、供應商管理部、綠色創新谷等部門領導和工程師多次到訪南方航和GAMECO，全面了解GAMECO 的維修與改裝能力，雙方進行了深入的交流和探討，最終達成了ARJ21-700 客改貨項目合作協議。根據協議，GAMECO 主要承擔以下工作內容。

1）ARJ21-700 客改貨方案中地板結構、EWIS 的設計；

2）編制客改貨改裝工作卡單；

3）制造用于客改貨項目的機身頂托類專用工裝；

4）加工客改貨項目中地板梁和滑軌相關改裝件；

5）實施客改貨原型機的改裝工作。

10 月30 日，中國商飛向兩家貨運航空交付兩架ARJ21 客改貨飛機。在此項目過程中，ARJ21“客改貨”改裝工作由廣州飛機維修工程有限公司（GAMECO）負責實施，其先后完成多項機上地面試驗、試飛等驗證任務。

2 項目準備

2.1 聯合設計

2020 年12 月 初，GAMECO 先 后派出10 位經驗豐富的工程師，正式加入中國商飛ARJ21-700 客改貨聯合設計團隊，深度參與到機身地板結構的加強設計和EWIS 的改裝設計工作中。期間，雙方設計團隊深入交流，取長補短，建立了密切的合作關系，充分展現了專業、敬業、頑強拼搏的作風，先后于2021年5 月、6 月完成了地板結構加強設計以及EWIS 改裝設計的階段性目標任務。

2.2 組建聯合辦公區

GAMECO 在創新中心設立了與中國商飛工程支援團隊的聯合辦公區域，改造設置了ARJ21-700 客改貨項目專用的電氣改裝工作間，鋪設了商飛內網光纖專線，實現了廣州與上海的實時聯動。

雙方團隊在聯合辦公區域完成了工卡編制和審核、工藝流程制定和優化、現場技術支援等工作，解決了上千個改裝相關問題，檢驗和完善了雙方在不同系統上的信息融合渠道，為后續展開更深層次的合作奠定了硬件和軟件的基礎。

2.3 梯架設施/工具/工裝

GAMECO 廠房設施部門完成專用改裝接近平臺的搭建,包括機身結構改裝兩側主平臺、頂部接近平臺、主貨艙門安裝、調節平臺。平臺對于改裝質量和效率有著十分重要的影響，如平臺與機身外形的匹配性（對施工空間和接近便利性影響很大）、通道的開敞性（對人員工作的安全以及改裝中各類工裝、工具、大件航材的進出影響很大）。

此外，工裝、工具對改裝效率和質量的提升至關重要。GAMECO 主導和參與研制了全機零應力頂升工裝、滑軌定位工裝、下門檻接頭分級擴孔工具、蒙皮圓角修切工具、PULL IN 輪安裝座及對中導向輪安裝座定位工具、地板定位工具、滑軌接頭定位鉆孔工具、蒙皮緊固件孔定位工具等等。

2.4 程序/培訓

GAMECO 程序部門依據ARJ21-700 原型機改裝的相關要求，組織編寫相關管理程序，完成相關培訓，如工卡編寫、PTP 防護、FOD 防范、客改貨數模平臺、改裝實施方案、客改貨工作流程共6 類培訓，并依據相關程序完成上線人員授權。

2.5 航材配套

根據改裝協議，GAMECO 零部件制造中心承擔了部分ARJ21-700 客改貨地板結構加強零件的加工，約1300 個。同時，為了加速解決實際改裝過程中由于偏差問題導致的特制零件的需求，GAMECO 還承擔了一部分此類零件的臨時加工需求。

3 項目實施

經過前期的精心準備，2021 年9 月首架原型機在GAMECO 一期機庫的中心位置正式開始改裝。2022 年的6 月，第二架原型機的改裝也拉開序幕。

改裝工作主要包括機身開口區域結構加強、地板結構改裝與加強、9G 阻攔墻改裝、主貨艙門裝配與調節、門窗封堵、通風窗外開機構改裝、EWIS 及系統改裝、滅火和燈光系統安裝測試、裝載機構裝配等。

零應力頂升，這是改裝開始的第一步。全機共設置18 個壓力和飛機姿態監測點，通過傳感器實時傳輸載荷數據，由監測軟件統一分析處理。這套工裝設備由GAMECO 主導設計制造，既借鑒了現有的成熟經驗，又進行了技術上的創新，整個頂升過程得益于使用數字化監控，準確把握各個頂升點的壓力變化，及時調整加載方案，因此非常順利，高于預期的結果。不足的是改裝期間由于現場空間問題，無法繼續保留數字信號傳輸線纜，只能采取人工逐個讀取的方法，效率較低，后續計劃改為無線傳輸方案，有助于提高改裝期間的監測便捷性。

機身下部區域結構加強，主要包括機身骨架和地板結構加強。改裝過程從技術角度來講，總體順利，但也不可避免地暴露出了一些問題。第一架飛機改裝結束后，項目組針對改裝過程中出現的問題總結歸納，優化設計方案，改裝流程，如修訂零件圖紙內的技術要求、外形尺寸等。相比波音、空客飛機來說，國產飛機在零件制造、裝配的精度方面還有一定的差距。這種差距正隨著國產飛機生產經驗的積累逐步縮小。

在下門檻的改裝中，需要將7 個肘形零件拼接到原機的結構上，拼接后的表面在上下、內外以及前后方向上要做到整齊劃一。雖然改裝初期并不順利，主要是由于工裝設計不合理，過于理想化，對實際使用中出現的偏差情況考慮不足，如實際框間距的公差導致無法與工裝的間距匹配等，但是后來結合實際情況，臨時緊急設計了一套組裝方案和工裝。實踐表明，工裝的研發不僅在研發階段要充分論證，正式使用之前的可用性驗證，也是不可忽略的一環。

另外，在門框上部結構的改裝中，主貨艙門鉸鏈安裝環節又給現場出了一道不小的難題——首次投入使用的工裝無法與機身結構匹配。由于這一問題直接影響后面的改裝工作的推進。所以,項目組在充分論證機體結構滿足設計要求之后，當機立斷，很快提出了一套新的方案。聽起來風輕云淡，但這個方案的難度和風險很高，需要格外周密的安排。形象地說，這個方案就像是將一根細線穿過針孔，且要求線絕對不能碰到孔壁。為了達到這一要求，項目組改造吊具，設計制作了一系列的定位工具，通過十幾次的調整，最終將門成功定位在理論位置，實現了鉸鏈同軸度0.1mm、位置度0.15mm 的定位精度要求。

在項目進行過程中，先后完成了幾個重要的里程碑。2022 年7 月25 日，首架原型機下架，標志著飛機主體結構改裝完成；2022 年8 月22 日，原型機結構大增壓試驗圓滿完成，標志著結構改裝取得重大勝利；2022 年12 月21日，ARJ21-700 客改貨飛機全部符合性試驗任務圓滿完成；2023 年1 月1 日，ARJ21-700 客改貨飛機正式獲得中國民航局（CAAC）適航批準；2023 年10月30 日，兩架ARJ21-700 貨機正式交付圓通和龍浩兩家航空公司。

4 總結

ARJ21-700 客改貨項目，是GAMECO與中國商飛深度合作的一個戰略性項目，雙方自項目成立以來高度重視，精誠合作，其意義深遠。該項目開創了國產民機客改貨的研制先河，豐富和完善了國產民機的產業鏈和價值鏈，提升了國產飛機的殘值以及在國際市場上的競爭力。

與此同時，該形目探索形成了國內OEM 和MRO 之間的全新合作機制，充分融合各自在設計、運行和維修方面的優勢，各取所長，有力地促進了中國民航事業的全面發展，拓寬了國內航空維修企業的能力范圍，打造集研發、制造、維修于一體的新型能力布局，為助力國產大飛機關鍵零部件配套國產化提供新的渠道選擇。

未來，GAMECO 還將依托此次項目深度合作打下的良好基礎，致力于與商飛展開多方面的合作，如建立商飛卓越維修中心，為南中國片區及東南亞提供ARJ21、C919 系列飛機全面維修服務，為ARJ21-700 客改貨的用戶提供優質高效的持續適航服務，包括但不限于AOG 排故、優化改裝、PMA 件等保障項目。同時依托GAMECO 全面的維修能力，建立起國產民機的維修保障體系，為客戶提供一站式服務的解決方案。