飞行器制造工程导论综述

2023年12月29日发(作者：关于拼搏的议论文)

《飞行器制造工程导论综述》

关于飞机发展史及现代飞机制造技术

【摘要】

本论文分为两大部分。第一是飞机发展史，第二是现代制造技术的特点。这两大部分是飞行器制造工程导论课程的两大重要的部分。其中，在飞机发展史中，由于飞机发展的历史过程非常复杂，所以将其分为三个小部分主要陈述。一是飞机研制的早期探索，二是飞机的诞生和早期发展，三是民用飞机的历史发展。这样几乎囊括了飞机发展的最重要的几个部分，使得思路更加鲜明。第二大部分现代飞机制造技术特点，主要包括飞机的一般研制过程和制造工艺的特殊要求，来阐述飞机制造与其他传统机械制造的异同。

一、 飞机发展史

（一）早期探索

19世纪是飞机研制的探索时期。该时期始于“航空之父”英国的乔治·凯利。这期间英国航空发展取得的成果有几个引人注目的特点：一是凯利开创了航空学，特别是空气动力学的实验研究，并进行了滑翔机的设计和飞行实践；二是飞机设计实践使现代飞机的基本布局得以确立；三是出现了世界第一个航空学的学术团体，航空研究终于成为一门科学。这些决定了英国在航空早期发展中的领导作用。在英国之外，也可以看到很多航空先驱者的奋斗足迹，如布里斯、坦卜尔、贝诺、阿代尔、李林塔尔、莫扎伊斯基、佩尔策、查纽特、马克辛、兰利等人在飞机研制与滑翔机试验过程中，做了大量的探索工作，取得了不同的进展。虽然他们当中没有人最终研制出成功的飞机，但他们的奠基性的贡献为飞机的成功发明打下了良好的基础。

为什么乔治·凯利被誉为航空之父呢？因为他是继达·芬奇之后第一位真正系统研究飞机的先驱者。他使飞机研究走上了真正科学的道路。由于他开创性的贡献，凯利收到后人的高度评价。1846年，英国的汉森把他尊为“航空之父”。目前所知的关于刚性飞机的飞行原理，可以说是由凯利首先宣布。凯立的第一项航空研究是仿制和改进中国古老的玩具竹蜻蜓，时间大约是1796年。他在25岁前后曾根据竹蜻蜓设计了一架直升机。旋翼直杆两端各加四片羽毛制成，由弦和弓的伸张力带动其旋转。这个直升机进行过多次成功的飞行。第二，凯利开创了航空空气动力学的实验研究。根据罗宾斯用过的力学研究装置，凯利于1804年12月设计制造了一架旋臂机，用于研究平板的升力和阻力。并在1804年12月1日的笔记中总结道：“空气的升力与空气介质密度成正比，与平板面积成正比，与运动速度的平方成正比，与迎角的正弦成正比。”根据这些知识，他又在1805年设计了一架滑翔机，它包括了飞机的各主要部分，机身前端还有金属配重。这架滑翔机，有一副定翼和一副扑翼，其中扑翼是用来产生推进力的。1808年，他又设计了一架滑翔机，前端安装了一只大的框式风筝，具有鸟翼一样的弯曲结构。凯利在旋臂机试验过程中的另一个重要发现是：流线型物体能够大大降低阻力。为此他解剖了一条鳟鱼，画出截面形状的曲线。而他得到的截面形状几乎可以跟某些现代的低阻力翼型完全相合。凯利还着重分析了设计飞机面临的几

个困难。首先是动力问题，其次是动力转换问题，第三是提高结构强度和降低结构重量的问题。凯利对航空的贡献是多方面的。除了上面提到的外，他还发明了用于飞机起落架张力轮，首次提出了高展弦比机翼思想；研究过火药动力发动机。凯利的研究成果远远超越了时代。他之后近百年间，没有一位航空先驱者能超越他的水平或认识它的发现的重大意义，他的种种设想和努力也因超越了时代而未取得成功。由于凯利的成就没有推广普及以及对航空事业产生了应有的影响，使后来的航空先驱者们重复的走他已经走过的额道路，重复的解决了他已经解决的问题，因而是航空发展走了很大的弯路，这是航空史上的一个重大的损失。

滑翔飞行的道路是由航空之父乔治·凯利开创的。但由于他年事已高，他本人从未亲自驾驶过自己的滑翔机。1853-1854年间，法国人弗朗索瓦·勒图尔做过这方面的冒险。他制造了一个降落伞与滑翔机复合体，从气球上跳下，并且用两只手臂扇动扑翼。据称他曾有过成功而安全的滑翔。在1854年的一次尝试中，由于降落伞的故障，勒图尔献出了自己的生命。这大概是第一次在重于空气飞行器试验中发生的死亡事故。勒图尔的试验并不是真正的滑翔，而是主要借助降落伞减速下降。在勒图尔之后，由于李林塔尔的实践，滑翔飞行在19世纪最后10年进入了一个异常活跃的时期。李林塔尔及其广泛的研究、试验以及行动对早期的航空史产生了极大的影响。然而，对待航空发展的正确途径，李林塔尔的认识并不清楚。他重视试验完全是正确的，但不能因此而忽略理论。正因为他抱有这种观念，他对滑翔机的设计和改进关心不够，没有认识到他的滑翔机设计存在根本性缺陷：升力太小，刚度不够。他通过试验对稳定性和操纵的改进似乎关注很多，也尝试了许多种方法，但从来没有得到真正满意的结果。最后仍采用不那么灵活和安全的摆动身体方式。实际上，查纽特早就指出这种方式的潜在危险性，而李林塔尔仍不自主的沿着这一条危险的方向迈进。结果，悲剧终于降临了。1896年8月9日，李林塔尔在试飞它的11号滑翔机时，开始阶段似乎一切正常，但几分钟后，一阵大风突然刮来，将滑翔机吹得失去操纵，李林塔尔沉重的摔在地上。第二天在医院中死去。据说，他死前的最后一句话是：“必须做出牺牲。”李林塔尔的死震动了当时尚属年幼的航空界。

在莱特兄弟之前，最后一位有卓越成就的滑翔机名家是查纽特。在李林塔尔的指导下，查纽特于1896-1897年设计和试验了全尺寸滑翔机，由助手试飞。在开始设计的滑翔机中，无论是单翼机还是多翼机，其形状和结构都带有很强的李林塔尔的模式。这些滑翔机在试验时并不很成功。他认为，原因在于采用摆动身体的方式并不能达到可靠的操纵。于是，他在进一步试验的基础上，反复探索使飞机保持稳定和可靠操纵的方法。经过反复试验后，他发现双翼机具有较好的稳定性。查纽特十分关心操纵问题，他指出：“一架飞机要想成功，必须始终处于可靠的操纵之中。”因此他设计的滑翔机的尾翼组件是柔性的，可进行上下柔性操纵。这比李林塔尔的进了一大步。另外，滑翔机由李林塔尔的悬挂式改为坐式，大大减轻了驾驶员的负担。可以说，查纽特的双翼机是莱特兄弟之前最优秀的滑翔机。查纽特的助手曾驾驶它进行了700次安全的滑翔飞行，最远距离为120米。查纽特的成就和贡献得到了人们的高度评价。他把航空发展史进行了详细的归纳总结和评价，他把李林塔尔的滑翔飞行之路进一步拓宽，他引导莱特兄弟走上了航空发展的正确道路。

李林塔尔等人的滑翔机试验产生的影响是深远的。但由于他和佩尔策相继因试飞滑翔机现出了生命，因此又为欧洲航空的发展蒙上了一层阴影。在19世纪最后两年，欧洲重于空气飞行器的发展进入了停滞状态，人们的热情似乎彻底磨

灭了。然而美国却异军突起，肩负了飞机发明的最后重任。从兰利的功亏一篑到莱特兄弟的圆满成功，飞机发明的桂冠落在了大西洋彼岸的美国人头上。

（二）飞机的诞生和早期发展

1903年12月17日上午11时左右，奥威尔·莱特驾驶“飞行者一号”首次试飞成功，从而完成了人类历史上第一架有动力、载人、持续、稳定、可操纵的重于空气的飞行器。这是一项伟大的成就：它使得飞机终于发明成功，为人类征服天空揭开了新的一页，也标志着航空飞机时代的来临。

莱特兄弟的滑翔机设计和试验时间并不长，但取得的成就已经远远超过了李林塔尔和其他一些人。取得这样的成功，其原因在于他们的飞行器研究和试验方法的科学性，很好的将理论和实践结合气起来。更为重要的是在技术路线上，他们把三大要素即升举、推进和控制按重要性和难易程度区分开来。首先解决最关键的平衡与控制问题，然后是升举问题，最后是动力推进问题。这种科学的研究方法也是他们取得最后成功的根本保证。

然而，莱特兄弟试飞成功的消息在美国新闻界反应冷淡。一方面他们的工作不大为一般人所知，他们的成就似乎来的太突然；另一方面，人们对兰利在9天前飞行失败的消息还记忆犹新，因此许多人把莱特兄弟试验成功在任飞机的消息看作是谎言。德国一家杂志把这个消息看作是“两个美国人的诈骗”。1904年1月6日，奥威尔·莱特写信通告英国航空学会。这个曾登载过莱特兄弟的文章以及滑翔机飞行进展的学会会刊对他们的成就只是原则性的作了报道。而有的杂志干脆就否定莱特兄弟会试飞成功。

1907年春，莱特兄弟制造了一架新飞机。5月，威尔伯·莱特带着这架飞机来到欧洲，谈专利仿制事宜，但未取得任何结果。1907年12月23日，美国政府有意向准备同莱特兄弟或其他任何人签订制造一架飞机的合同。该合同规定，美国政府愿意提供25000美元资金，制造一架能装载2人，总重160千克的飞机，该飞机能够以64.4千米每小时的速度飞行125千米。美国众多报纸杂志对美国国防部的举动加以讥讽，认为他们头脑发热。1908年2月，美国国防部同意观看莱特兄弟的飞行表演。3月，莱特兄弟与国防部终于达成制造莱特式飞机的协议。这样，莱特兄弟决定分别在美国和欧洲进行公开飞行表演。

1908年8月8日，威尔伯·莱特驾驶新飞机在法国拉·芒斯附近一个赛马场进行了欧洲的首次飞行表演，一下子是法国震惊了。原来抱有怀疑态度的法国报纸欢呼这次飞行是“应用科学史上最激动人心的事件”。法国的航空先驱者说：“和莱特兄弟相比，我们不过是婴儿。”莱特兄弟的这架飞机翼展12.19米，机重360千克，发动机功率22.4千瓦，飞行速度在56-64千米/小时。8-12月份期间，威尔伯·莱特驾机飞行100多次，曾携带60名乘客一同升空。飞机能进行平稳的圆周、转弯和8字机动飞行。最好的一次留空时间达到近2.5小时，创造了飞行高度120米的记录。欧洲航空当时已有了明显的进步，但和莱特兄弟相比差距很大。一位法国航空先驱者说：“我们被击败了。我们简直像不存在一样。”

莱特兄弟的成就在欧洲和美国得到了广泛的承认，他们成了全球瞩目的英雄式人物。的确，他们的伟大发明预示了人类历史的一场革命，是人类征服自然取得的又一项伟大胜利。

可以说李林塔尔因滑翔事故牺牲后，欧洲航空一度陷入困境。英国大科学家开尔文的声明是许多科学家和航空探索者对飞机失去了信心。这两件事对欧洲飞机的发展产生了极为不利的影响。其后好几年，欧洲的航空研究领域极少有人问津。但是这个时期欧洲航空领域主要还有三个人还在艰苦的探索研制飞机。第一

个是奥地利的克莱斯；第二个是德国的卡尔·雅图；第三个是英国的菲利普斯。他们虽然取得了一定成就，但距离飞行器研制成功还相差甚远，而且产生的影响也不大。为欧洲航空事业的复兴其主要作用的是法国三位航空先驱者。他们是菲尔伯、阿克迪康和埃斯诺·贝尔特利，而他们又直接受到了美国的查纽特和莱特兄弟的影响。

欧洲第一架飞机是桑托斯·杜蒙研制并试飞成功的动力飞机“捕猎鸟”它的诞生使世界航空形势发生了重大变化。过去人们对莱特兄弟的成功还抱有很大怀疑。现在，欧洲出现了自己的飞机，于是人们的观念发生了变化，飞机不再是幻想和不可能的东西，它已经现实的摆在世人面前。由于桑托斯·杜蒙试验成功动力飞机，并以他的声望产生了很大影响，欧洲航空进入新的发展时期。已经进行过飞机研制的人加快了步伐，航空领域的新人不断涌现，新型飞机接二连三的飞上了天空，性能迅速提高，很快就开始超越了莱特兄弟的水平。

可以说1907-1909年这段时间是飞机由幼年步入成年的关键时期。经过几年的飞速发展，飞机已深入人心，航空理论已具雏形，发动机性能不断的提高并且性能稳定。而后，经过各种航空竞赛和越野飞行的严格考验后，使用飞机终于达到了它的成熟期。

从1903年到1913年，飞机的实用价值似乎只是在体育和运动上，但实际上只是个表面现象。在各国飞机设计师、制造商、飞行家研制飞机并举行飞行竞赛、空中表演、收费空中游览、各种飞行试验的同时，飞机技术却一直不断的向前发展。10年的时间是短暂的，但是它的发展速度是惊人的。在这10年的发展中，飞机的应用价值和潜力得到充分的挖掘，其意义远远超过了飞艇。很快，第一次世界大战的爆发将飞机匆忙的推向了历史的舞台。它以不再只是有趣的玩物，而成为人们广泛使用的工具。

（三）民用飞机的历史发展

航空技术在第一次世界大战中获得了迅速发展。虽然战争是航空技术得到普遍应用的最早领域，但是推动航空技术发展的最持久动力在于他在商业领域中的应用前景。在两次世界大战这段时间内，为航空技术在民用领域的发展提供了动力和机会。正是在这个时期，民用航空得到了第一次长足的发展。民用航空在两次大战间得到长足法扎的原因除了商业上的吸引力和时机已经成熟外，还有一点是因为一些政府看到飞机的军事潜力而试图通过发展民航来为军事航空发展积蓄力量，这在德国表现的尤为明显。无论如何，通过两次大战间20年的发展，航空技术真正确立了它在民用和军用历史舞台的作用。

喷气技术的诞生促进民用航空技术新时代的到来。新式的喷气式客机的出现是我们这个星球变小了，人们真正可以做到在纽约吃早饭到伦敦吃午饭。飞机虽未使汽车、火车和轮船变得过时，但它已是现代文明不可缺少的交通工具。在现代民航飞机领域中美国到目前为止仍占有统治地位，其中又以波音公司最为显赫。但欧洲的空中客车公司正对美国飞机制造厂商构成威胁。超声速客机虽然速度上有巨大优势，但是它的发展几经周折，前景尚不明朗。

早在1925年，福特汽车公司的飞机制造部推出了现代客机的雏形——全金属、三发的福特型客机。航程912千米，速度为170千米/小时。但福特型科技不具有流线型外观，机舱内部也很狭窄。

1930年，波音公司开始研制全金属客机。这就是航空史上著名的播音247型客机。该飞机是第一架真正具有现代意义的飞机。它具有全金属结构和流线型外观，起落架可以收放，才有下单翼结构。机上装有两台功率为410千瓦的发动

机，巡航速度248千米/时，航程7766千米，载客10人，并可装载181千克邮件。机上座位舒适，配有洗手间，还有一名空中小姐。

播音247于1933年首次试飞成功。由于机上乘坐条件大大改善，且速度较一般客机提高了几十千米/时，所以很受航空公司欢迎。仅联合航空公司一家就订购了60架，价值400万美元。这是当时世界上最大的一笔客机交易，它使波音公司的生产线在一年内都处于饱和状态，无暇应付其他航空公司订货。这一点后来证明是灾难性的，它引出了一个强大的竞争对手DC系列飞机。

1932年8月2日，道格拉斯公司总裁D．Ｗ．道格拉斯收到了环球航空公司的招标信。信中对新客机的设计提出了要求：全金属结构；装三个发动机；载客12人；航程1600千米；飞行速度在230-250千米/时之间，装有最先进的电子设备。当时的道格拉斯公司规模并不大，由于缺少订货财政上处于危急时刻，环球公司的招标信无疑是雪中送炭。道格拉斯迅速召集助手们研究新飞机的设计方案，他们根据播音247的设计提出了一个新的方案。新方案与播音247类似，只装有两台发动机，外形是流线型，起落架可以收放，其他指标与环球公司的要求一致。显然这架飞机如果成功将超过播音247。但是环球公司对双发方案表示怀疑，于是提出了一个十分苛刻的条件：新飞机应能在环球公司的所有机场上用一个发动机起飞。道格拉斯公司接受了。1933年6月22日，新飞机的样机装配完毕，命名为DC-1，从7月1日开始进行了为期6个月的试飞并取得单发试飞的成功。DC-1取得了巨大的成功。往后，DC系列都是按照航空公司的要求研制成功。

波音公司自“波音707”客机之后又依次推出了一系列喷气式客机，领导着干线客机的潮流。

1967年1月13日，麦克唐纳公司买下了道格拉斯公司的30万股，宣布兼并道格拉斯公司，这就是后来的麦克唐纳·道格拉斯公司，简称麦道公司。

在干线客机领域，90年代最引人瞩目的事件之一是第五代喷气式客机的研制。第五代喷气式客机主要型号有美国“波音777”，麦道“MD-11”，欧洲“A330/A340”和俄罗斯的“图-96”等。这一代飞机设计上除增加载客量、提高适应性外，继续探索降低油耗，提高经济性。

第二次世界大战以后，除了东欧和苏联外，世界干线客机市场几乎都由美国厂商垄断。20世纪70年代，英国、法国、前西德和西班牙组成了空中客车公司，生产干线客机。在与美国厂商的竞争中，空中客车公司取得了巨大的成功，从而形成了与波音公司和麦道公司相抗衡的三足鼎立的局面。空中客车公司的成功是西欧各国航空工业合作的结果。欧洲空中客车工业公司从无到有，经历了30多年的风风雨雨，能够发展到今天的实力，原因是多方面的。其中最主要的是西欧各国采取了以合作代替竞争的战略，集中了各国有限的人力、物力和技术力量，是西欧的航空工业的优势得以充分的发挥出来。

二、现代制造技术的特点

飞机制造技术及其模式是随着一个国家的科学与技术的进步而不断发展的，社会的要求和市场的竞争也推动着飞机制造技术的不断改进。

谈到制造，我们首先应知道飞机研制工作的一般过程。在航空技术高度发达的今天，要研制一种新型飞机，从设计方案的提出、试制生产到投入使用，一般要经过几年甚至几十年的时间，这是一个很复杂的过程。简单归纳起来，飞机研制工作的一般过程大致有以下几个阶段：概念性设计阶段、初步设计阶段、详细

设计阶段。

概念性设计阶段的任务是根据飞机的设计要求，对所有设计的飞机进行全面的构思，形成粗略的关于飞机设计方案的基本概念，并草拟一个或几个能满足设计要求的初步设计方案。具体的工作内容主要包括：初步选定飞机的形式，进行气动外形布局；初步选择飞机的主要基本参数；选定发动机和主要的机载设备；初步选择各主要部件的主要几何参数；粗略绘制飞机的三视草图；初步考虑飞机的总体布置方案，并进行初步的性能估算，检查其是否符合飞机设计要求所给定的性能指标，然后对所拟定的初步方案进行修改整理，并进行专门的评比的论证，选定最合理的方案，经主管部门批准后，继续进行下一阶段的设计工作。

初步设计阶段的任务是对前面草拟的飞机设计方案进行修改和补充，使其进一步的明确和具体化，最终给出完整的飞机总体设计方案。这一阶段的主要工作包括：修改、补充和完善飞机的几何外形设计，给出完整的飞机三视图和理论外形；全面布置安排各种机载设备、各个系统和有效载荷；初步布置飞机结构的承力系统和主要承力构件；进行较为详细的重量计算和重心定位；进行比较精确的气动性能计算和操纵性、稳定性的计算；给出详细的飞机总体布置图。在此设计阶段，通常还要对飞机及各系统进行一系列的试验研究工作；制造吹风模型并进行大量的吹风试验。有时还需要制造全尺寸的样机，用于协调各系统的内部装载布置。这个阶段的工作需要各部门的参加和配合，协调解决在设计中所遇到的各种技术问题。

详细设计阶段的工作主要是进行飞机的结构设计，包括部件设计和零构件设计。设计完成后，要给出飞机各个部件和各个系统的总图、装配图、零件图，以及详细的重量计算和强度计算报告。此阶段的工作量很大，而且还要进行许多试验，包括静强度试验、动强度试验、寿命试验合格系统的地面台架试验等。

如上所述，飞机的研制工作主要如下特点。首先，飞机的研制工作必须具有创造性。假如飞机研制方案没有创新和特色，那么飞机的研制工作也就从根本上失去了意义。不能指望在落后的设计方案基础上，研制出先进的飞机来。特别是在世界航空领域存在激烈竞争的今天，飞机设计工作中的创造性显得尤为重要。但是。从另一方面来看，由于现代飞机设计是一个复杂的系统工程，与普通的工程设计的创造过程不同，仅靠作者的热情和丰富的想象力是不行的，必须要有先进的科学技术和强大的工业基础作后盾，才能保证创造的成功，也就是说，在飞机研制过程中，应该设法避免创新的盲目性，尽量减少因无根据的决策而带来的风险。因此，在研制中所采用的各种新技术都要经过预先研究，或者在设计过程中广泛进行试验验证。其次，在整个飞机的研制过程中，各设计阶段之间要进行反复迭代，逐渐逼近的过程。并且该过程在总体方案设计阶段尤为明显。飞机设计工作之所以具有这种特点，是有飞机设计要求的多样性和矛盾性所造成的。对一架飞机各方面的设计非常多，无论在飞行、使用和维护性能方面，还是在安全性、经济性以及军用飞机的作战性能等方面，都有一系列的具体要求，而各种要求之间往往是互相矛盾的。许多因素互相影响，有些因素则是互为因果，这就造成了飞机总体方案设计工作需要反复迭代的基本原因。再次，研制成功的飞机是多种专业综合并协调的最终结果。现代飞机的构造很复杂，机载设备的种类和所占比例不多增加，是飞机设计工作涉及空气动力、结构强度、航空发动机、自动控制、电子技术、航空材料和先进制造工艺等多种专业技术领域，且需要众多的各类专业技术人员参加。因此，现代飞机设计实际是一种依靠集体智慧进行创造的工作，需要各专业之间的分工、合作和密切配合，特别要注意对各方面进行综

合与协调。

以上是对飞机的设计工作的简要概述，在了解设计工作的工程和特点后，我们进入到飞机制造的环节。下面，我们首先应了解飞机制造技术的特殊要求。

由于飞机在空中高速飞行，空运人员、物资或空中作战这些使用特点，使得它与在地面上使用的一般机械不同。既要求飞机结构绝对安全可靠，又要求它结构轻巧，不能有超过使用强度要求的多余重量，还要求机体外形符合空气动力学原理，使飞行中的升力和阻力比达到最大，升力和重力比达到最小。因此，飞机结构不但尺寸大，外形复杂，而且其机体结构主要是有大量形状复杂、连接面多、工艺刚性小以及在加工和装配过程中都会产生变形的钣金件或非金属薄壁零件组成的薄壳结构，这就决定了他有对制造工程与一般机械制造不同的特殊要求。这些特殊要求主要包括三点。第一，要制作实物模型样机。第二，飞机外形严格的启动要求和结构的互换协调。第三，要严格控制飞机的结构重量。

下面详细介绍一下飞机制造的基本方法及其特点。飞机制造的主要环节是飞机的装配。飞机装配过程就是将大量的飞机零件按图纸、技术条件进行组合、连接的过程。由于飞机结构复杂，零件及连接件数量又多，且大多数零件在自身重量下刚度较小，而组合成的外形又有严格的技术要求，故飞机装配除有一般的机械产品装配的共同原理外，还有一些有别于其他行业的制造特点。

在飞机制造中，由于飞机结构上的特点，除了那些形状规则、刚性好的机械加工零件外，大多数的零件，特别是那些形状复杂、尺寸大、刚性小的钣金零件，都必须用体现零件尺寸和形状的专用工艺装备来制造，以保证其形状及尺寸的准确度。其装配过程也与一般机械制造不同。为了将那些形状复杂、尺寸大、刚性小、易变形的零件装配成形状和尺寸符合设计准确度要求的产品，不但需要采用体现产品尺寸和形状的专用装配型架对产品进行装配，而且不能在一个工作地，在一台装配型架上完成对整个机体的装配工作，需要将其划分为许多较小而简单的板件和组件。除飞机机体按设计分离面划分为部件、段件和组件外，为了生产上的需要，再将部件进一步划分为段件，将段件进一步划分为板件和组件。例如机身、机翼的壁板、框、翼肋、梁、机身下部、机翼的缘、翼尖等。这些板件、段件或组件之间一般采用不可拆卸的连接，它们的分离面称为工艺分离面。

对于飞机结构的划分，其重要意义不仅表现在需要综合考虑结构、使用和生产上的要求，而且由于划分的结果必然会涉及强度、重量和气动方面的问题，因此，在决定划分方案时，必须综合研究上述各方面的因素，分析矛盾的各个方面，以求的合理的结构划分方案。

对于飞机结构上已具备的工艺分离面，在生产中是否加以利用，记在生产上是否按此分离面将工件分散装配，取决于综合的技术经济分析结果。例如。在机翼装配时，如果结构上前、后梁处出现工艺分离面，那么当产量大时，可将前、后两段分别在两个装配型架上装配，然后在机翼总装型架上将此两段与机翼中段的板件和翼肋等装配成机翼。当在试造和产量小时，为减少装配夹具及型架的品种和数量，各段的装配都在机翼总装型架上完成，无需分段装配。换言之，结构上固然有工艺分离面，但考虑到具体的生产情况，也可以不加利用。

对于飞机装配准确度也是有要求的。大致分为以下几种要求。包括部件气动力外形准确度，部件内部结构件准确度，结构件间配合准确度，部件功能性准确度和部件间相对位置准确度。部件气动力外形准确度的主要内容是外形型值要求、外形波纹度要求和表面平滑度要求。部件内部结构件准确度主要是基准轴线位置要求。结构件间配合准确度的主要内容有不可卸零件间配合要求、叉耳式对

接接头配合要求和围框式对接接头配合要求。部件功能性准确度包括重量、重心、重量平衡、清洁度、密封性、接触电阻、表面保护、操纵性等。部件间相对位置准确度包括机翼、尾翼位置要求和操纵面位置要求。

与保证一般机械产品装配准确度相比，保证飞机装配准确度的难点是：一般机械产品零件的刚度大，连接产生的变形小，故装配准确度主要取决于零件的制造准确度。根据尺寸链理论，其装配误差由零件的制造误差累积而成。而飞机零件大多为钣金零件和薄壁机械加工件，一般刚度较小，所以，飞机装配由大量刚度较小的零件在空间组合、连接的结果；故飞机装配准确度在很大程度上取决于装配型架和夹具准确度。此外，在飞机装配中还有定位和连接产生的应力和变形，装配件从装配型架上取下后还要产生变形等。因此，在飞机制造中要采取一定的方法和措施，以保证飞机装配的准确度。

谈到准确度，我不得不谈一下制造准确度和协调准确度这两个概念。什么是制造准确度？飞机零件、组合件或部件的制造准确度是指产品的实际尺寸和图纸上所规定的名义尺寸相符合的程度。符合程度越高，制造准确度越高。而协调准确度是另外一个概念，它是指两个飞机零件、组合件或部件之间相配合部位的实际几何形状和尺寸相符合的程度，这种符合的程度越高，协调准确度就越高。可见，为保证装配工件的顺利进行，有共同协调尺寸的各个工艺装备之间必须是相互协调的。在生产实践中，往往由于尺寸和形状不协调，延误了装配进度。故在制定工艺总方案时，对协调问题应予以高度重视。

为了提高飞机的装配准确度，我们在飞机装配中常用以下几种补偿方法。一是修配，二是装配后精加工，三是结构补偿。修配方法大多是手工操作。在相互修配时，要反复试装和修合，工作量比较大。在成批生产中，应尽量少用修配方法。装配后精加工是工件装配后在专用设备上对其单独的依据样板、钻模或靠模进一步加工。在精加工后，工件具有互换性。利用结构补偿可以降低对部件装配的准确度要求，部件间相对位置的准确度可通过调整来达到。为了使装配工作能够顺利进行，在结构设计时，应尽量减少复杂的协调关系。因此，合理使用结构补偿件和设计中采用工艺补偿方法，是保证产品质量和互换协调的有效方法。

以上就是飞机制造技术涉及的相关概念和现代飞机制造技术区别于传统制造技术的特点及特殊的工艺要求。

三、结论与讨论

以上简要的介绍了飞机的发展史和现代飞机制造技术的特点。飞机的发展史我之所以将其早期发展进行了详细的陈述的原因是，我认为我们不能只从莱特兄弟的成就开始看待飞机的发展，因为在莱特兄弟以前还是有许多航空先驱的努力才有了莱特兄弟的成就。他们默默无闻的领导了莱特兄弟的成功，贡献是不可忽略的。我们应从最根本来看待飞机的发展历程，而后的发展和乃至现在的各飞机制造商是飞机诞生以后的必然趋势。至于现代制造技术方面，我主要谈到了飞机的研制过程是因为，没有研制谈不上制造，研制是制造之父，而制造的各项特殊要求也是根据研制而来的，所以，应该通过理解最根本的过程才能谈到延伸的技术要求等等。