大飛機(jī)總裝：耐心、細(xì)心與高壓

文‖《上海國(guó)資》記者　孫玉敏

大飛機(jī)總裝：耐心、細(xì)心與高壓

文‖《上海國(guó)資》記者孫玉敏

要達(dá)到最佳位置，經(jīng)常需要反復(fù)不斷試。一個(gè)數(shù)據(jù)變一下，其他數(shù)據(jù)一起變，為一個(gè)數(shù)據(jù)幾十次調(diào)整是常事

在大多數(shù)人的印象中，好像大飛機(jī)總裝工作的重要性，比設(shè)計(jì)、試飛等更具技術(shù)含量和風(fēng)險(xiǎn)性的工作低不少，乃至于所受的關(guān)注也少。事實(shí)上，總裝并不是想象中那么容易。

“民機(jī)航空業(yè)，不是大家想象中的自動(dòng)化，即使在波音、空客，總裝有些部分也要靠人工。大飛機(jī)總裝過程中，如果少了這些掌握傳統(tǒng)工藝的總裝員，大飛機(jī)不會(huì)那么順利總裝下線?！敝袊?guó)商飛上飛公司總工藝師兼制造工程部副部長(zhǎng)曹軍俠表示。

加班加點(diǎn)是常態(tài)

2014年9月19日，C919飛機(jī)首架機(jī)機(jī)體對(duì)接工作在中國(guó)商飛公司總裝制造中心浦東基地正式開始，2015年11月2日，C919首架機(jī)總裝下線。

一年多來，在總裝現(xiàn)場(chǎng)，技術(shù)人員全身心投入，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)從他們手中由一個(gè)個(gè)單獨(dú)的零部件變成一架完整的大飛機(jī)，嚴(yán)絲合縫。

“從部段對(duì)接到總裝下線，新研飛機(jī)一般需要2-3年，而C919只用了一年左右時(shí)間。其中的困難可想而知。我們‘人停工作不?！?4小時(shí)都有人在工作。”中國(guó)商飛上飛院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究部短艙吊掛室主任叢昊表示，為了讓工人充分休息，上飛廠的工人采取兩三班倒工作制，上飛院的設(shè)計(jì)人員卻不能倒班，因?yàn)槿耸稚?，每人?fù)責(zé)的專業(yè)也不同。他們的工作常態(tài)是熬夜到凌晨?jī)扇c(diǎn)，第二天繼續(xù)上班。“這樣的加班幾乎是上飛院的傳統(tǒng)，ARJ21時(shí)就是這樣過來的?！眳碴粡?qiáng)調(diào)。

總裝過程中，幾乎每人都有故事，叢昊介紹，其團(tuán)隊(duì)助理的老父親生病做手術(shù)，他一段時(shí)間只在醫(yī)院和現(xiàn)場(chǎng)兩點(diǎn)奔波，“陪夜后，出了醫(yī)院直奔現(xiàn)場(chǎng)，幾乎不著家”。

叢昊所說的這個(gè)團(tuán)隊(duì)，是C919機(jī)體結(jié)構(gòu)總裝現(xiàn)場(chǎng)工程團(tuán)隊(duì)。叢昊兼任這個(gè)團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目經(jīng)理。在總裝現(xiàn)場(chǎng)，像叢昊這樣的設(shè)計(jì)人員非常多，他們都屬于C919總裝制造聯(lián)合攻關(guān)（IPT）團(tuán)隊(duì)。

為更好完成總裝工作，中國(guó)商飛集合了上飛院結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、總體等相關(guān)專業(yè)人員，與上飛廠工作人員等，組建了總裝制造聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。

這個(gè)龐大的聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)共有352位成員，分成11個(gè)2級(jí)團(tuán)隊(duì)。

為提高效率，聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)把辦公室放在了總裝現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)時(shí)，C919大型客機(jī)101架機(jī)飛機(jī)右側(cè)幾排藍(lán)白相間的簡(jiǎn)易“格子間”，就是他們的現(xiàn)場(chǎng)辦公地點(diǎn)。

將辦公室設(shè)在飛機(jī)總裝移動(dòng)生產(chǎn)線旁，遇到問題第一時(shí)間溝通，面對(duì)面解決問題，這是整個(gè)團(tuán)隊(duì)獨(dú)特的工作模式。

由于首架機(jī)結(jié)構(gòu)總裝，第一次采用新型的生產(chǎn)線裝配，第一次運(yùn)用先進(jìn)的定位調(diào)姿系統(tǒng)，第一次采用純?nèi)S數(shù)模數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)制造，第一次在上海祝橋的浦東基地開工……加之部分部段交付晚于計(jì)劃節(jié)點(diǎn)，一時(shí)間，裝配壓力、協(xié)調(diào)壓力、質(zhì)量壓力等同時(shí)壓在聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)肩上。

為了提高工作效率，聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)設(shè)立了早晚會(huì)制度。每天早晨8點(diǎn)半，各個(gè)專業(yè)的負(fù)責(zé)人都會(huì)集合在總裝車間旁的一個(gè)小會(huì)議室開早會(huì)，重點(diǎn)檢查前一天工作完成情況，同時(shí)安排布置當(dāng)天的各項(xiàng)任務(wù)，短暫的會(huì)議結(jié)束后，大家就各自領(lǐng)命開始一天忙碌的工作；每天下午4點(diǎn)，負(fù)責(zé)人重新來到小會(huì)議室碰頭，梳理當(dāng)天工作遇到的問題，商討解決措施，同時(shí)再為第二天的工作做準(zhǔn)備。

“不讓問題過夜”，在這一一致目標(biāo)下，一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)被拋在身后。

2015年9月7日，結(jié)構(gòu)總裝完成；9月15日，氣密淋雨試驗(yàn)完成；9月27日，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝完成；10月15日，全機(jī)噴漆完成……

耐心與細(xì)心

最先進(jìn)行的，是大部件對(duì)接。

大部件對(duì)接，表面上看是兩個(gè)桶段的連接，實(shí)際卻有相當(dāng)高的技術(shù)要求，核心就是將部件調(diào)整到理論位置狀態(tài)。

曹軍俠表示，機(jī)身等大部段的連接方式，是簡(jiǎn)單螺接，但孔和面的貼合不能靠搖動(dòng)，因?yàn)榇蟛慷味紟讎嵵?，必須依靠安裝設(shè)備，調(diào)整角度。調(diào)姿定位精準(zhǔn)，后期的鉚接工作才能順利進(jìn)行。

“大部段連接，最重要的是調(diào)姿。調(diào)姿在數(shù)模上很容易，但在實(shí)際操作時(shí)，要不斷嘗試角度、方向。焦點(diǎn)與焦點(diǎn)之間的向軸度、位移度范圍，只有零點(diǎn)幾毫米?！?曹軍俠表示。

“要達(dá)到最佳位置，經(jīng)常需要反復(fù)不斷試。一個(gè)數(shù)據(jù)變一下，其他數(shù)據(jù)一起變，為一個(gè)數(shù)據(jù)幾十次調(diào)整是常事?！?/p>

“有一次后機(jī)身測(cè)量，晚上8點(diǎn)開始，我們幾個(gè)一直干到第二天早上6點(diǎn)，好不容易回宿舍去睡了幾小時(shí)，又被叫起來，繼續(xù)調(diào)姿測(cè)量，一直到晚上10點(diǎn)……”一位隊(duì)員回憶。

就這樣不斷調(diào)姿，不斷測(cè)量，一個(gè)個(gè)艱難任務(wù)被拋在身后：前機(jī)身和中機(jī)身順利對(duì)接，中后機(jī)身與中機(jī)身順利對(duì)接，機(jī)頭和前機(jī)身順利對(duì)接……

如果說大部件對(duì)接考驗(yàn)的是耐心，小部件安裝考驗(yàn)的就是細(xì)心。比如支架這種小部件的安裝。

支架安裝是各系統(tǒng)成品件安裝的基礎(chǔ)，包括結(jié)構(gòu)支架、系統(tǒng)支架、EWIS支架等，共計(jì)兩萬余個(gè)支架，遍布于機(jī)身客艙、機(jī)頭、中央翼、平尾等各個(gè)區(qū)域，數(shù)量多、分布廣。該任務(wù)由S1機(jī)頭填充、S3機(jī)身后段對(duì)接、S4機(jī)身對(duì)接、S5翼身對(duì)接等四個(gè)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)。S3機(jī)身后段對(duì)接工位的數(shù)量最為龐大，超過1000個(gè)。

相比之前完成的大部件對(duì)接，支架安裝的工作似乎顯得“小兒科”，但就是多數(shù)只有手掌大、形狀有的簡(jiǎn)單到如“L”字型條塊般的支架，極大考驗(yàn)了團(tuán)隊(duì)的“功力”。

零件多，和機(jī)體已有零部件共鉚區(qū)域多，又幾乎全手工操作，加上操作空間有限，在某些區(qū)域，完成一個(gè)支架的安裝，往往需要“大動(dòng)干戈”。機(jī)頭由于航電、環(huán)控、電源等系統(tǒng)多，且前起艙內(nèi)兩個(gè)設(shè)備架又將區(qū)域進(jìn)一步分割，造成其空間大量壓縮，一次操作只能容納1至2人進(jìn)入。“有些區(qū)域安裝支架，一個(gè)人從機(jī)翼上這個(gè)孔進(jìn)入，另一個(gè)人從另外一個(gè)孔把身體探進(jìn)去，還要有個(gè)人進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，有的人都把身體都扭成‘Z’字型了?！盨5翼身對(duì)接班組長(zhǎng)周海容這樣表示。

三晝夜吊裝發(fā)動(dòng)機(jī)

為了減少空氣阻力，C919的外形在成熟客機(jī)模型上做了許多改進(jìn)，機(jī)頭、機(jī)身、翼稍、吊掛等，每個(gè)環(huán)節(jié)都有微小進(jìn)步。

叢昊參與的是發(fā)動(dòng)機(jī)與飛機(jī)連接部位，也就是吊掛部位的研發(fā)。

吊掛是飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的主要承力部件，主要作用是傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)推力、承受發(fā)動(dòng)機(jī)所有載荷、吸收發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、隔離發(fā)動(dòng)機(jī)火區(qū)。在諸多民航事故中，發(fā)動(dòng)機(jī)是最主要的事故源之一，特別是高危險(xiǎn)事故。吊掛作為最直接受發(fā)動(dòng)機(jī)影響的結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)水平高低是全機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的重要體現(xiàn)，對(duì)全機(jī)安全起至關(guān)重要的作用。

據(jù)叢昊介紹，C919團(tuán)隊(duì)研發(fā)了全球水平最高的一體式吊掛，氣動(dòng)布局和結(jié)構(gòu)布局等都是自主研發(fā)。“C919發(fā)動(dòng)機(jī)是翼掛式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，吊掛必然占用一部分外涵道，所以吊掛越小，占用外涵道越小，靠外涵道提供升力的發(fā)動(dòng)機(jī)的效率就越高?！?/p>

叢昊表示，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制部件、供油、供電系統(tǒng)等都要經(jīng)過“吊掛”這個(gè)部件。發(fā)動(dòng)機(jī)控制部件和附屬設(shè)備，都要放進(jìn)吊掛?！耙酝姆赐贫际菕煸诎l(fā)動(dòng)機(jī)上，現(xiàn)在則是掛在吊掛上?！薄！癈919使用的預(yù)冷器是市面上近乎最大一類，占用空間大，還包含很多孔洞，而這個(gè)市面上最大的預(yù)冷器要放進(jìn)市面上最小的吊掛里，結(jié)構(gòu)布局難度可想而知，吊掛幾乎都成了實(shí)心的。”

為減小吊掛，又保證其安全，C919吊掛進(jìn)行了結(jié)構(gòu)整合。叢昊表示，由于吊掛縮小，結(jié)構(gòu)整合比較厲害，設(shè)計(jì)研發(fā)無借鑒，制造難度也很大，但他們最終成功做出了這個(gè)一體化吊掛。

叢昊舉例說，作為吊掛一部分的斷離銷（安全銷）的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，頗費(fèi)了他們一番心血。

應(yīng)急斷離銷是發(fā)動(dòng)機(jī)斷離保險(xiǎn)銷。在民機(jī)設(shè)計(jì)中，為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)事故的嚴(yán)重程度，減少對(duì)機(jī)組及乘客的傷害，國(guó)外成熟機(jī)型往往對(duì)機(jī)輪發(fā)生意外未放下而被迫應(yīng)急著陸的情況， 采用吊掛與機(jī)翼整體油箱分離的設(shè)計(jì)方式，從而避免因油箱破裂和燃油泄漏最終造成危及人員安全的火災(zāi)。

應(yīng)急斷離銷的作用，一是保證飛機(jī)機(jī)翼及發(fā)動(dòng)機(jī)在正常服役期間的功能，平時(shí)絕不能松動(dòng)。二是保證事故時(shí)，當(dāng)承受大于額定極限載荷時(shí)，斷離銷能夠順利斷裂，讓發(fā)動(dòng)機(jī)脫離機(jī)身，避免撕裂機(jī)翼上的油箱引起大火。但斷與不斷，只有1.5%的區(qū)間。“這個(gè)小部件挑戰(zhàn)了設(shè)計(jì)、工藝、材料性能、熱處理技術(shù)等，設(shè)計(jì)期間就安排了1000多次實(shí)驗(yàn)?！?/p>

讓叢昊對(duì)中國(guó)人的設(shè)計(jì)、制造能力印象深刻的一件事是發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝。

所謂吊裝，是將發(fā)動(dòng)機(jī)從運(yùn)輸車上吊起至機(jī)翼吊掛位置。但這不到1米的距離，卻耗費(fèi)了安裝團(tuán)隊(duì)足足三晝夜時(shí)間。

由于C919的LEAP—1C發(fā)動(dòng)機(jī)及相關(guān)吊具均為新研發(fā)的產(chǎn)品，首次安裝，供應(yīng)商工程師團(tuán)隊(duì)需要跟蹤負(fù)責(zé)。

2015年9月24日，吊裝正式開始。按照原有計(jì)劃方案，發(fā)動(dòng)機(jī)將由運(yùn)輸車上吊起，安裝至叢昊等參與設(shè)計(jì)的一體化吊掛。簡(jiǎn)單而言，就是通過吊具上幾個(gè)點(diǎn)，將發(fā)動(dòng)機(jī)提起，前后安裝節(jié)擰上螺栓。

提升，插入螺栓孔，擰緊螺栓，這些看起來簡(jiǎn)單的動(dòng)作，真正操作起來卻沒那么簡(jiǎn)單。

一方面，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)起吊過程中必須緩慢平穩(wěn)，不能發(fā)生碰撞，而發(fā)動(dòng)機(jī)本身非常龐大，加上托架等配件重量已經(jīng)超過5噸，起吊過程中保持平穩(wěn)十分不易；另一方面，前后位置多點(diǎn)螺栓必須協(xié)調(diào)安裝，不能存在干涉，也就是不能有強(qiáng)行安裝的現(xiàn)象出現(xiàn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)本體與吊掛之間是通過前后安裝節(jié)螺栓固定，后安裝節(jié)的安裝是難點(diǎn)，因?yàn)楹蟀惭b節(jié)中心的定位導(dǎo)向銷外徑與吊掛的孔徑精度只有10絲。

10絲，也就是一根頭發(fā)的直徑。正是這小小的10絲，難住了眾工作人員。

“吊裝設(shè)備是CFM公司新研的，按照相關(guān)計(jì)劃，主要由在現(xiàn)場(chǎng)的外方供應(yīng)商工程師指揮吊裝，負(fù)責(zé)裝配的工作人員根據(jù)指令操作。但兩整天加一白天，外方還沒有安裝上。而發(fā)動(dòng)機(jī)原定的安裝計(jì)劃是三天安裝好?！眳碴徽f。

最終，在現(xiàn)場(chǎng)看了兩天的中方工作人員找到了問題所在。“我們發(fā)現(xiàn)，看吊發(fā)設(shè)備的數(shù)據(jù)就可以判斷位置。最終，我們用外方工程師可能覺得土的一些辦法，解決了問題。只用了一晚上時(shí)間，吊發(fā)工作就完成了。有著豐富經(jīng)驗(yàn)，參與過運(yùn)十、麥道、ARJ21的老技師楊偉清發(fā)揮了巨大的作用?！眳碴槐硎?。

質(zhì)量高于一切

除了設(shè)計(jì)、制造人員，整個(gè)總裝過程，還有一群人始終在對(duì)各項(xiàng)工作“雞蛋里挑骨頭”，他們是聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)質(zhì)保分隊(duì)。

“每個(gè)一線生產(chǎn)單位都被質(zhì)量體系涵蓋，人員也會(huì)滲透進(jìn)去?！辟|(zhì)保負(fù)責(zé)人、中國(guó)商飛上飛公司質(zhì)量管理部部裝檢驗(yàn)組組長(zhǎng)余捷表示，民機(jī)制造是一個(gè)特殊的行業(yè)，安全、質(zhì)量永遠(yuǎn)應(yīng)該擺在第一位。在他看來，質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)型號(hào)成功的基石。不論是在品牌的初創(chuàng)階段還是成熟階段，產(chǎn)品質(zhì)量永遠(yuǎn)都是品牌賴以存在的生命線。

余捷團(tuán)隊(duì)的主要工作是“質(zhì)量保證、產(chǎn)品檢驗(yàn)”。

現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作看起來不難，實(shí)際卻并不簡(jiǎn)單，不僅要掌握相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)，更要熟悉了解公司各類質(zhì)量程序要求，還要人人都練就“火眼金睛”。

“從早上9點(diǎn)開始，往往會(huì)一直干到凌晨一二點(diǎn)，看任務(wù)情況，以前搞ARJ21新支線飛機(jī)101架機(jī)的時(shí)候也沒有這么高的強(qiáng)度。”余捷說，“質(zhì)保團(tuán)隊(duì)有6個(gè)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)保，8個(gè)計(jì)劃質(zhì)保，負(fù)責(zé)的是全部工位的質(zhì)量工作，一個(gè)人當(dāng)幾個(gè)人用，很多人都是24小時(shí)通宵?；臼窍掳嗑腿サ拱嗨奚崴X，班車來了坐上就到了現(xiàn)場(chǎng)，兩點(diǎn)一線?！?/p>

余捷表示，中國(guó)民機(jī)的質(zhì)量體系，從制造標(biāo)準(zhǔn)上看，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一樣，有些要求甚至更高，從工藝規(guī)范上看，與國(guó)際先進(jìn)項(xiàng)目要求也一樣。可能在工藝差別上有些落后，但也已控制較嚴(yán)。

余捷舉例說，制造ARJ21時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)一個(gè)工作人員鉆了一個(gè)廢孔，私自堵住沒有報(bào)告，而按照質(zhì)量管理規(guī)定，這樣的事情要向上告知。后來，該人員和班組長(zhǎng)都被處分，班組長(zhǎng)被撤，他本人兩年之內(nèi)不能晉升。

余捷表示，工作人員誠(chéng)信也是質(zhì)量道理之一，不能有違規(guī)操作?！百|(zhì)量保證不能急剎車，所以操作失誤要及時(shí)告知，不容許有瞞報(bào)、漏檢情況?！?/p>

在曹軍俠看來，中國(guó)民機(jī)的質(zhì)量要求相當(dāng)嚴(yán)格。他說，比如在原材料進(jìn)廠的入廠驗(yàn)收上，中國(guó)民機(jī)不像其他國(guó)際制造商那樣抽檢，而是按照工藝要求100%全檢。

“因?yàn)橘|(zhì)量要求更嚴(yán)，我們對(duì)產(chǎn)品充滿了信心?！辈苘妭b強(qiáng)調(diào)。