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航空航天复杂管路系统是指在飞机所有系统,如燃油、液压、环控、废水等均涉及到不同材料规格、不同类型和多种连接形式的导管,是飞机的“血管”。其中航空发动机对管路制造水平要求更高。据统计,发动机三分之一的故障来源与管路系统,因此管路系统相应设计与制造能力水平直接影响总装制造的先进水平和制造效率。除此之外,航天、舰船、汽车、精密医疗等领域均需要各种高精密复杂管路。本成果完成复杂航空航天管路从设计研发,试验验证,加工制造等全过程的流程设计,加快了整个航空航天管路系统的国产化应用,对于提升航空航天管路系统布局优化,以及管路安装的一次安装成功率提供了较高的支持。属先进制造领域。 管路虽然在各类航空航天飞行器中广泛应用,但是长期以来,国内航空管路主要以国外产品的测绘仿制为主,只学到“形”,没有学到“神”,不知其所以然,国产化后“血管病”突出,出现各种“跑冒滴漏”的问题,甚至发生爆管的事故,严重制约了发动机可靠性的提升。其原因是在管路整机和关键部件的精密原理、力学机理、优化设计和验证配套等多个技术被卡了脖子。 本成果在西北工业大学以及西北工业大学长三角研究院的支持下,历经近四年的努力,聚焦于航空航天复杂管路及其系统的设计,重点开展软管、复材管、标准件等自主替代和新型技术的开发,进一步提升航空航天管路系统的自主可控水平。获授权发明专利2件,软件著作权2项。 在项目的应用上,完成了如下技术创新, 1)发明了一种用于弯管加工的折弯装置,攻克了国内高温合金和铝合金小半径弯曲(1D弯曲)的难题,首次在国内完成了该类零件的弯曲,大大地提升了管路布局的空间,空间利用率提高了20%以上,同时从原来的钣金焊接工艺变为了弯管工艺,生产成本节约25%以上 2)提出了基于重复利用的夹具设计组合技术,实现了夹具在管路装配焊接时的重复使用,管路夹具加工成本提升了50%以上, 3)发明了一种卡箍位置可变的发动机管路系统动力学试验装置,实现了管路上卡箍在不同位置可以进行相关地动力学试验,节省了30%装置的改装费用 4)创新研发了管路加工过程的基于扫描测量以及夹具验证的技术,管路加工的精度等级达到了0.1mm,装机合格率99%以上。 本项目技术领先,成果显著,竞争力强,已成为中国商飞、中国航发、航空工业、航天科工等大型央企以及相关民营航空航天的一级供应商,以航空航天流体系统设计研发作为龙头,逐步形成流体系统研发能力和试验能力,打造“中国的伊顿”,成为中国航空航天OEM流体系统级供应商,同时带动配套二三层级产业。 本成果经济效益显著,每年的销售额呈翻倍增长状态,近两年累计将实现销售7000万元,利润2000万元,新增税收499万元。通过该应用,缩短国内民机研制周期,降低工程成本,大大提升国内大飞机产业的发展速度,助推国家大飞机战略。