数字化测量技术

随着科学技术与飞机数字化制造业的飞速发展，与其相适应的飞机数字化测量技术，以其高精度、高效率、高自动化等优势在飞机制造领域应用越来越广。一些光学三维大尺寸形貌检测技术日益成熟，其相关的仪器设备，如激光跟踪仪、机器视觉测量系统、iGPS、激光雷达扫描测量系统等已应用在国内外飞机制造工业的许多领域。

对于一些尺寸大、精度要求高的飞机或特殊机型飞行器，我国传统的测量手段已无法满足其要求，数字化测量技术是首选。尤其是采用多数字化测量系统组合的方式，不仅可以克服测量范围大与测量精度低的矛盾，还可获得更准确的测量结果，而且能够满足多功能的要求，成为飞机数字化制造中的关键支撑技术之一，大大提高了系统的可扩展性及应用范围，在提高飞机制造、装配质量和效率方面发挥了重要作用。

最近几年，国外基于模型定义技术在波音787机型上的成功应用使得设计制造一体化技术得到大的发展。波音、空客及福特等公司已经普遍采用基于数字化测量设备的产品进行三维测量与质量控制，建立了较完整的数字化测量技术体系，开发了相应的计算机辅助三维检测规划与测量数据分析系统，制定了相应的三维检测技术规范，显著提高了检测效率与质量。

现代先进飞机装配技术已经完全不同于传统的飞机装配技术，即不再使用传统的复杂型架来定位和夹紧零部件进行装配工作。而是充分吸收和利用了现代高新科技，如计算机、软件、激光跟踪定位、自动化控制等技术，发展成飞机无型架定位数字化装配技术，它们在飞机装配线中主要用来测量和定位各种工艺装备，或直接用来定位飞机的被装配构件，是飞机数字化装配系统的重要组成部分。

飞机制造业不仅关系到国防航空航天事业的发展，也是关系到国民经济建设的重要产业。同时，由于数字化测量技术在飞机制造业的广泛应用，已使其成为一个国家科技与工业发展水平高低的重要标志。因此，数字化测量技术已是推动飞机制造业向前发展的必要趋势。

数字化装配

将各零部件或组件按照设计技术要求进行组合、连接，形成高一级的装配件直至整机的过程，是整个飞机制造过程中最为关键的一环。飞机装配技术经历了从人工装配、半机械／半自动化装配到机械／自动化装配的发展历程，而目前得到各经济、军事发达国家高度重视的数字化装配技术，正成为现代飞机制造的科技制高点。

飞机数字化装配技术体系涉及了装配工艺规划、数字化柔性定位、装配制孔连接、自动控制、先进测量与检测以及系统集成控制等众多先进技术和装备，是机械、电子、控制、计算机等多学科交叉融合的高新技术集成。

随着计算机信息和网络技术的飞速发展，以美国波音、洛克希德·马丁公司和欧洲空客公司为代表的大型飞机公司均开始并采用飞机数字化装配技术。波音777、A380、JSF等新型军、民机的生产研制过程，充分体现了国外发达国家飞机制造过程中数字化装配技术的现状和发展趋势。

国内的飞机装配，虽然在局部上也采用了较为先进的技术，如采用CAD技术进行了包括建立型架标准件库和优化型架及参数设计，对工装、工具和产品的装配过程进行了三维仿真等，开始采用激光测量＋数控驱动的定位方式，部分机型还采用了自动钻铆技术等，但总体上与发达国家相比还存在较大差距。

数字化装配技术代表了当今飞机制造的发展方向，涉及多学科如新材料、通信、机械、计算机、控制、电子等领域的综合研究与应用，其研究必须与工艺技术、实验技术、检测技术和现代管理等技术的研究相结合，以实现生产模式和方法的转变。

冷喷涂技术

热喷涂是国内外航空发动机公司使用最广泛的一种涂层制备技术，主要被用于耐磨、抗氧化、抗腐蚀、可磨耗封严、热障、防粘接、抗微振磨损、阻燃以及零件尺寸修复涂层的生产。物理气相沉积技术则用于发动机热端涡轮工作叶片和导向叶片部件的优质高温防护涂层制备。在国内，空心阴极电弧离子镀技术被用于MCrAlY和AlSiY抗氧化涂层的制造，电子束物理气相沉积技术用于热障涂层的生产。

发动机制造企业需搭建校企合作和聚智平台，结合涂层生产和外场问题，加强与科研院所沟通，以发挥其在涂层应力研究方面的优势，尽快开展X光衍射、逐层剥离、钻孔和曲率法等涂层残余应力测试技术工程应用研究，制定涂层残余应力测试行业标准，更好地保证我国在产和新型发动机涂层科研生产的顺利进行。

在制备涂层的材料熔融、沉积过程中，由于粉末颗粒本身的淬火应力、其对已沉积涂层的冲击应力以及涂层与基体材料在热－机械性能方面差异造成的失配应变和热梯度效应，某些情况下还有后续加工和服役环境的作用，都会使涂层内不可避免地出现或大或小的残余应力。

近年来发展起来并日趋成熟的冷喷涂（ColdSpraying）技术，可以实现低温状态下的涂层沉积，与热喷涂技术相比，冷喷涂过程对粉末粒子的结构几乎无热影响，金属材料沉积过程中的氧化可以忽略。冷喷涂是一种金属喷涂工艺，但是它不同于传统热喷涂（超速火焰喷涂，等离子喷涂，爆炸喷涂等传统热喷涂），它不需要将喷涂的金属粒子融化，所以喷涂基体表面产生的温度不会超过150摄氏度。