Технології авіаційної промисловості
ЗМІСТ
ВСТУП…………………………………………………………………
ОСНОВНА ЧАСТИНА………………………………………………………….
- Особливості авіаційної промисловості України……………………..4
- Історія розвитку технології в авіабудуванні………………………….8
- Сучасні технологічні процеси в авіабудуванні……………………..10
ВИСНОВКИ…………………………………………………………
СПИСОК ВИКОРИСТАННИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………….19
Авіаційна промисловість – галузь промисловості, що здійснює наукові дослідження, розробки, досвідчене будівництво, випробування й серійне виробництво літальних апаратів, авіаційних двигунів, бортових систем й устаткування. Постачальниками багатьох комплектуючих виробів для авіаційної галузі є радіотехнічна, електронна й інша галузі промисловості. Авіація, що зародилася на початку XX в. – у США перший політ братів Райт на літаку відбувся 17 грудня 1903, а першими в Європі були польоти Сантоса-Дюмока у вересні – листопаді 1906, – розвивалася настільки бурхливими темпами, що вже в першому десятилітті століття встало питання про її практичний, у той час винятково військовому застосуванні й організації промислового виробництва літальних апаратів.
На сьогоднішній день авіаційна галузь належить до базових, стратегічно важливих секторів економіки України, а НДДКР по створенню нової авіаційної техніки до категорії критичних технологій. У 2007 р. ця галузь налічувала 39 підприємств різної форми власності, а також практично всі складові інфраструктури, що дозволяють розробляти, випробовувати, серійно виготовляти літаки, авіаційні двигуни, спеціальне обладнання, бортову радіоелектронну апаратуру, авіаційні агрегати, виконувати НДДКР з технологій виробництва та експлуатації авіаційної техніки, здійснювати модернізацію та ремонт авіаційної техніки. На той час тільки в авіаційній промисловості працювали понад 90 тис. чол. Але сьогодні наявний потенціал використовується недостатньо, а сама авіаційна галузь знаходиться під впливом зростаючих проявів системної кризи. Стосується це практично всіх найважливіших складових авіаційної галузі: авіабудування, авіаційних перевезень, транспортної інфраструктури.
- ОСОБЛИВОСТІ АВІАЦІЙНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ УКРАЇНИ
Авіаційна промисловість сьогоднішнього
дня - це велика галузь народного господарства
України. До її особливостей відносять:
швидкі темпи впровадження науково-технічних
досягнень і, як наслідок, випуск нових,
більш досконалих типів літаків. Однак
це вимагає від виробництва літаків визначеної
гнучкості, здатності швидко перебудовуватися,
застосовувати нові технологічні процеси,
підвищувати рівень професійної підготовки
кадрів.
В авіаційну
промисловість входять літакобудівні,
вертольотобудівні, двигунобудівні, агрегатні,
приладові, металургійні й інші підприємства
й об'єднання, а також всі галузеві науково-дослідні
інститути. Керівництво авіаційною промисловістю
здійснює окреме міністерство - Міністерство
авіаційної промисловості.
Розвиток авіаційної техніки привів до появи спеціалізованих авіаційних заводів. Перші літаки виготовлялися кустарним способом у погано пристосованих приміщеннях із застосуванням простого інструмента. Так, для викочування свого літака з приміщення, де він збирався, молодому авіаконструкторові А.Н. Туполеву довелося проломити стіну. Авіаконструктор А.С. Яковлев свої роботи починав у ліжковій майстерні. Спочатку багато труднощів було у всіх авіаконструкторів, але вони були оптимістами, великими ентузіастами, хотіли бачити своє дітище якомога швидше. Це допомагало їм переборювати всі труднощі.
Перші російські важкі
літаки „Російський Витязь", „Илья
Муромець" будувалися на вагонному
заводі (Російсько-Балтійськом вагонному
заводі). Тут використовувався накопичений
машинобудівний потенціал.
За короткий історичний термін картина
різко змінилася. Зараз наша країна володіє
могутньою авіаційною промисловістю,
що має багато заводів, що спеціалізуються
на випуску різних літаків: важких, легких,
спеціальних.
Людині, не обізнаній і перший раз потрапивши
на завод, багато чого відразу здається
незрозумілим, а саме як з маси деталей:
гнучких, тонких аркушів, профілів, прутків
виходить складний і красивий літак.
Щоб зробити літак, потрібно досить багато різноманітних складових. Перш за все потрібна науково-конструкторська база, що розробляє конструкторську документацію. Необхідна також сировина, матеріали, напівфабрикати у виді аркушів та профілів. Це роблять металургійні заводи. Ще важливо мати устаткування, прилади, радіотехнічні засоби - це роблять спеціалізовані заводи авіаційної й іншої галузей промисловості. Також не обійтись без двигунів, що їх роблять двигунобудівні заводи. І, нарешті, необхідний аеродром для проведення заводських літних іспитів тільки що зібраного літака. Усе це і ще багато інших складових повинен мати сучасний авіаційний завод. Те, що виробляється на заводі, називається об'єктом виробництва. Об'єкт виробництва визначає профіль спеціалізації заводу, його потужність, склад устаткування, виробничі площі, необхідні енергоджерела й інші особливості. Літак у порівнянні з іншими об'єктами виробництва машинобудування володіє достатньо специфічними особливостями. Тому розглянемо деякі з них:
1. Велика номенклатура
деталей планера. Число
2. Велика номенклатура
використовуваних матеріалів. Це
і чорні, і кольорові метали,
пластмаси і багато інших
3. Складність просторових форм. Форма літака - це обтічні, каплевидні, як правило, криволінійні поверхні. Прості, прямолінійні форми викликають великий опір, тому вони для літака не підходять. Для одержання кривих поверхонь необхідно складне устаткування, спеціальні оснащення й інструмент. Ці поверхні створюються спеціальними методами, властивими тільки літаковим конструкціям. Деталі обшивань у первісному виді до постановки їх на місце не тримають свою форму. Вони деформуються під дією власної ваги. Про такі деталі говорять, що вони не мають власної твердості. Нежорсткі деталі збирають у спеціальних пристосуваннях, що називаються стапелями.
4. Високі вимоги до якості виготовлення літака. Дефект при виробництві може привести в експлуатації до аварії, катастрофи. Тому недбале відношення до роботи тут виключається.
5. Велика трудомісткість
виготовлення, у тому числі, складальних,
монтажних, регулювальних,
6. Швидке моральне старіння
літаків, що випускаються. Це викликано
стрімким розвитком науки і
техніків, зростаючими вимогами
народного господарства й
Існують різні авіаційні
заводи: малі, середні, великі. Великий
завод - це завод, на якому працюють
понад 10 тисяч чоловік. Заводи розділяються
на досвідчені, серійні, крупносерійні
і заводи масового виробництва. Досвідчений
завод - це той завод, що робить перший
досвідчений зразок (екземпляр) нового
літака. Серійні авіазаводи - це такі
заводи, де літаки випускаються партіями
- серіями. Заводи масового виробництва
- це заводи, що масово випускають, наприклад,
нормалі, стандартні вузли й агрегати
й ін.
В авіаційній промисловості існують літакобудівні,
двигунобудівні, агрегатні, приладові
й інші заводи як досвідчені, так і серійні
і масові. Крім того, на авіацію працюють
і інші галузі промисловості: електронна,
радіотехнічна, хімічна, нафтова.
Авіаційний завод - це насамперед
колектив зі своїм життям, специфікою,
місцевим колоритом, підлеглий єдиної
мети - будівництву авіаційної техніки.
При будівництві авіаційних заводів враховується
ряд факторів. Головні з них: наявність
трудових, енергетичних і інших ресурсів.
Економічні, стратегічні фактори також
мають велике значення при будівництві
нового заводу.
Сучасний авіаційний завод
- це насамперед підприємство з закінченим
технологічним циклом. На завод надходять
матеріали, напівфабрикати, а виходить
із заводських воріт готова продукція.
Літаки, вертольоти, двигуни, та прилади
для них і – усе це створюється руками
робітників.
На сьогоднішній день авіаційна техніка
України представлена лише двома заводами
, які розташовані в містах Харкові та
Київській області. [1,3]
Проте це не перешкоджає Україні входити до групи країн світу, які розробляють і виробляють авіатехніку (АТ) під своїми власними брендами, посідаючи 7 місце за виробничим потенціалом. Авіаційна промисловість (АП) складає основу V технологічного укладу, при цьому її підприємства випускають близько 20% продукції машинобудівного комплексу та забезпечують до 10% валютних надходжень України.
На законодавчому рівні
АП у складі машинобудування
включена до одного з
Серед основних підприємств АП, які виконують
розробку і виробництво АТ, сьогодні функціонують
наступні: Авіаційний науково-технічний
комплекс ім. Антонова, Київський державний
завод „Авіант”, Харківський авіаційний
завод, запорізьке дослідно-конструкторське
бюро (ДКБ) „Івченко-Прогрес”, а також
ВАТ „Мотор-Січ” – єдиний в Україні виробник
авіадвигунів. Крім того, функціонування
АП забезпечують близько 25 підприємств,
які виробляють різні агрегати та вузли,
в тому числі – 10 авіаремонтних заводів
(АРЗ).
Таким чином, в умовах планової
економіки АП України сформувалася
як складова частина ВПК і
- ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ТЕХНОЛОГІЇ В АВІАБУДУВАННІ
Технологія авіаційної промисловості – область технології машинобудування, що включають процеси, методи, способи й технічні засоби виготовлення виробів авіаційної техніки.
У початковий період розвитку авіаційної техніки технологія авіабудування мала у своєму розпорядженні обмежені засоби, які визначали характер технологічних процесів при створенні ЛА, що виготовлялися в основному з дерев’яних деталей з використанням полотняного обшивання. У заготівельному виробництві переважали деревообробні операції, на зборці застосовувалося головним чином склеювання деталей органічними клеями. Переважна більшість операцій вироблялася вручну; зборка вузлів й агрегатів – без спеціальних пристосувань із припасуванням деталей по місцю сполучення. У міру збільшення в планері числа металевих деталей стала застосовуватися обробка металів різанням, в основному гостріння, свердління й фрезерование на універсальному встаткуванні; удосконалювалися слюсарно-складальні роботи.
В 20-их р. з початком створення суцільнометалевих літаків з’явилися нові технологічні операції: виготовлення деталей з металевих аркушів, профілів і труб, а також нові види з’єднань, у тому числі нероз’ємних – ручна клепка й ручне киснево-ацетиленове зварювання. Для одержання плоских металевих деталей розроблені методи розкрою листових заготівель, штампування й пресування.
В 30-их р. інтенсивно розвивалися специфічні для авіаційної промисловості технологічні процеси й технічні засоби оснащення виробництва, у тому числі процеси механізованої потайної клепки.
Скороченню строків освоєння нової авіаційної техніки сприяло впровадження типізації технологічних операцій і процесів, стандартизації елементів технологічного оснащення й інструмента. Трудомісткі ручні операції поступово замінені механізованими: виготовлення деталей з аркушів і профілів на молотах і пресах, а також з використанням переносних і стаціонарних пресів, виконання зварених з’єднань електродуговим, атомно-водневим й електроконтактним зварюванням. Для вв’язування геометричних параметрів складових частин ЛА (агрегатів), аеродинамічні обводи яких стали більше складними, був розроблений плазмово-шаблонний метод.
Значне збільшення випуску літаків у період Великої Вітчизняної війни зажадало розширення механізації технологічних процесів, застосування потокової й поточно-конвеєрної зборки ЛА й авіаційних двигунів.
У післявоєнні роки у зв’язку
зі створенням реактивної техніки для
технологічного забезпечення виробництва
розроблені нові технічні засоби й
технологічні процеси виготовлення
заготівель, деталей, вузлів й агрегатів
ЛА. До них ставляться: одержання
заготівель великогабаритних тонкостінних
деталей (наприклад, панелей з алюмінієвих
сплавів) литтям способом вижимання; корпусних
деталей з алюмінієвих і
Подальший інтенсивний розвиток технологій авіабудування пов’язаний зі створенням надзвукових літаків, пасажирських літаків нових поколінь, а також із застосуванням в авіабудуванні нержавіючих високоміцних сталей і титанових сплавів.
Для технологічного
забезпечення виробництва ЛА
розроблені такі процеси, як
виготовлення деталей і
Розвиток технологій в 80-их р. визначався
подальшим розширенням номенклатури виробів
авіаційної техніки, підвищенням їхніх
експлуатаційних характеристик.
У зв’язку зі збільшенням розмірів літаків і вертольотів зросло застосування монолітних великогабаритних деталей (нервюр, шпангоутів, балок, стінок), у тому числі довжиною до 30 м з високоміцних алюмінієвих сплавів (панелей крила, поясів лонжеронів й ін.). Усе в більшому обсязі застосовуються зварені й паяні конструкції, а також конструкції з деталями з полімерних композиційних матеріалів. [4]
- СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ АВІАБУДУВАННЯ
Для технологічного забезпечення, створення й серійного виробництва нової авіаційної техніки сучасна ТА має у своєму розпорядженні сукупність процесів, методів, способів і технічних засобів виготовлення різних видів заготівель, деталей, вузлів й агрегатів на всіх етапах виробництва від заготівельного до оздоблювальної обробки й зборки.
У заготівельному виробництві застосовуються технології, що забезпечують виготовлення заготівель із високими й стабільними міцними властивостями, з мінімальними припусками на механічну обробку й мінімальною додатковою розмірною обробкою поверхонь.
В області технології лиття це завдання вирішується шляхом освоєння технологічних процесів точного сталевого й титанового лиття, у тому числі лиття під тиском, у вакуумі, що забезпечують підвищення міцності й щільності виливків, процесів для одержання тонкостінних виливків, що працюють в умовах високих знакозмінних навантажень, лиття з використанням ефекту спрямованого затвердіння розплаву.
У ковальсько-штампувальному виробництві випуск точних заготівель із високоміцних сталей, титанових й ін. сплавів забезпечується такими прогресивними процесами, як мало окислювальне і безокисне нагрівання, нагрівання із застосуванням захисно-мастильних покриттів, деформування на високошвидкісних молотах, деформування в ізотермічних умовах й умовах понад пластичності, холодне видавлювання, високошвидкісне штампування, гаряче деформування композиційних і порошкових матеріалів в умовах надвисокого гідростатичного тиску.
Для технології заготівельно-штампувального виробництва характерне одержання складних деталей із важко деформованих матеріалів, впровадження процесів пластичного деформування замість процесів різання, а також зниження ручних доводочних робіт у результаті виготовлення деталей з аркушів, профільних матеріалів і труб.
Специфічні процеси механічної
обробки деталей в
Розмірне хімічне травлення застосовується для обробки великогабаритних листових деталей складного профілю (типу обшивань, панелей), для видалення тонких шарів матеріалу з поверхні деталей з метою зменшення їхньої маси й шорсткості й підвищення точності, для одержання клинових перетинів деталей.
Важливе місце в ТА займає термічна обробка металів. Специфічною для ТА є термообробка в захисних середовищах і із застосуванням висококонцентрованих джерел нагрівання, у тому числі швидкісна електротермічна обробка тонкостінних корпусних деталей з високоміцних сталей і титанових сплавів; несиметричних сталевих виробів з великою товщиною стінок; поверхонь деталей і вузлів, що працюють в умовах зношування. При виготовленні великогабаритних зварених конструкцій з титанових сплавів застосовується термообробка у вакуумі й аргоні, сполучена з термічним виправленням, з релаксацією пружних напружень. Технологія термообробки розвивається в напрямку вдосконалювання методів зміцнюючої обробки великогабаритних виробів, конструкцій з високоміцних матеріалів, створення принципово нових способів зміцнення, що забезпечують повну реалізацію міцних можливостей матеріалів.
Зміцнююча обробка в ТА необхідна при виготовленні великої номенклатури алюмінієвих, сталевих і титанових деталей, що працюють у широкому діапазоні навантажень і температур, а також для забезпечення надійної роботи контактуючих поверхонь рухливих і нерухомих з’єднань, у тому числі поверхонь наскрізних і глухих отворів. Використаються різні методи поверхневого пластичного деформування – пнемо-динамічний, ударно-барабанний, гідробеструйний, а також методи розкочування, обкатування, алмазного вигладжування, глибокого пластичного деформування. Удосконалювання зміцнюючої обробки спрямовано на підвищення продуктивності встаткування й поліпшення якості; одним з напрямків є застосування програмного керування процесами.
Зборка в загальній трудомісткості виготовлення авіаційної техніки становить 40-50%. Задану точність і взаємозамінність складових частин ЛА забезпечують методи вв’язування геометричних параметрів: еталонні, програмні. Висока якість зборки частин ЛА, що включають великогабаритні деталі, дає застосування їхньої попередньої комплектації. Точність стикування відсіків й агрегатів й їхня взаємозамінність гарантуються обробкою отворів і поверхонь рознімань і стиків в обробних стендах. Удосконалювання технології зборки спрямовано на скорочення підгінних робіт, на підвищення рівня механізації й автоматизації складальних процесів, а також на підвищення точності й поліпшення якості аеродинамічних поверхонь ЛА.
Для одержання з’єднань елементів конструкцій ЛА найбільше широко застосовуються установка болтів, різні способи клепки й зварювання, пайка, склеювання. З’єднання обшивання з елементами каркаса й з’єднання елементів каркаса виконуються клепкою або контактним зварюванням.
Клепка відкритих конструкцій
типу плоских каркасних вузлів і
панелей ведеться на стаціонарних пресах
й автоматах. При зборці закритих
конструкцій застосовується ударна
клепка пневматичними молотками, клепка
переносними пресами, з’єднання
заклепками з однобічним підходом і
ненаголошеною клепкою болтами-
Зборка із застосуванням зварювання характерна для технології автомобілебудування. При цьому використаються висококонцентровані джерела тепла, що забезпечують найменшу зону термічного впливу й мінімальні залишкові деформації. До числа цих процесів ставляться електронно-променеве, плазмове й лазерне зварювання сталевих і титанових деталей – обшивань, оболонок, роторів, панелей, рам, балок, стійок шасі, ємностей, відсіків і т.д. Плоскі каркасні вузли й панелі фюзеляжу, а також стільникові панелі з титанових сплавів і жароміцних сталей виготовляються із застосуванням крапкового й роликового зварювання, а кільцеві заготівлі – контактним зварюванням на стикових машинах. В області технології одержання зварених з’єднань освоюються способи зварювання у твердій фазі (дифузійним, магнітно-імпульсна, вибухом й ін.), а також методи зниження деформацій зварених конструкцій. Створено перші гнучкі інтегровані технології й спеціальне устаткування, що дозволяє на одному робочому місці виконувати всю підготовку під зварювання, зварювання й зональну термічну обробку з контролем якості.
Ефективним способом одержання
нероз’ємних з’єднань деталей з
високолегованих жароміцних сталей
і титанових сплавів є
Технологічні процеси склеювання застосовуються при зборці вузлів й агрегатів зі стільниковими заповнювачами, з гофрованим заповнювачем, при з’єднанні деталей з металу, скла, гуми, пластмас, при кріпленні теплозахисних покриттів. Склеювання використається також у комбінованих з’єднаннях (клеєсварних, клеєклепаних, клеєболтових й ін.). За допомогою склеювання здійснюється виготовлення лопат гвинтів вертольотів, обшивання й панелей фюзеляжу, панелей хвостових частин крила й оперення, секцій і панелей передкрилків, закрилків і гальмових щитків.
У технології авіаційної промисловості значний обсяг робіт пов’язаний із забезпеченням герметизації різних вузлів, паливних і повітряних відсіків, рухливих і нерухомих рознімань агрегатів, клепаних і болтових з’єднань. Удосконалювання технологій склеювання й герметизації спрямована на підвищення рівня механізації й автоматизації процесів, на зменшення маси клеїв і герметиків у виробах, на підвищення надійності й ресурсу герметичних виробів. При виготовленні вузлів і складових частин ЛА з полімерних композиційних матеріалів застосовуються методи намотування, викладення, пультрузії із просочених сполучної односпрямованої або тканої стрічок з волокон вуглецю, скла або кевлара для виготовлення типових вузлів – обшивань, оболонок, панелей, рулів, лонжеронів, стулок, кришок люків і т.п.
Важлива складова частина технології авіабудування – випробування й контроль якості виробів. Для випробувань ЛА, двигунів й агрегатів застосовуються автоматизовані процеси виміру й реєстрації параметрів, як правило, з використанням ЕОМ. Не руйнуючий контроль литих деталей, зварених і паяних з’єднань ведеться методами радіаційної дефектоскопії. Якість крапкового електрозварювання безпосередньо в процесі її виконання контролюється УЗ методом. Нероз’ємні з’єднання деталей з композиційних матеріалів контролюються радіографічним й акустичним методами. Розвиток технології в цій області йде в напрямку підвищення точності, об’єктивності й оперативності оцінки якості виробів.
Прогрес авіаційної техніки в значній мірі залежить від досягнутого рівня й перспектив розвитку ТА. Подальше вдосконалювання технологій авіаційної промисловості пов’язане з розвитком лазерної технології й таких методів поверхневої обробки, як іонна імплантація, детонаційне й ін. види напилювання, докорінно поліпшуючі експлуатаційні характеристики конструкцій.
Велике значення при розробці технологічних процесів в авіабудуванні має автоматизація інженерної праці, у тому числі на основі використання ЕОМ, САПР й АСУТП. Одним з напрямків розвитку технологій і авіаційного виробництва є створення й широке застосування гнучких автоматизованих виробництв (ГАП) – організаційно-технічних систем, що дозволяють в умовах дрібносерійного багато номенклатурного виробництва в короткий строк налагодити випуск нової продукції.
Відмінною рисою ГАП у
порівнянні із традиційним неавтоматизованим
виробництвом є його здатність забезпечувати
виконання основних принципів масового
потокового виробництва – безперервності,
ритмічності й пропорційності в
умовах випуску великої номенклатури
виробів малими серіями. Для ГАП
характерне використання встаткування
зі ЧПУ й електронних
У виробничу частину ГАП входить автоматизоване технологічне встаткування основного виробництва (верстати зі ЧПУ, прес-автомати, складальні або контрольні автомати й т.п.), а також засобу завантаження-вивантаження й нагромадження заготівель, деталей, матеріалів або напівфабрикатів, автоматизовані пристрої комплектації, автоматизовані транспортно-складські системи, що поєднують у єдине ціле ділянки основного й допоміжного виробництв.
Для виконання транспортних,
навантажувальних, а в ряді випадків
й основних технологічних операцій
використаються маніпулятори (промислові
роботи). Ділянки технологічної
Відповідне металорізальне й ін. устаткування поєднується в гнучку виробничу систему, керовану ЕОМ. До обов’язкових функцій ГАП ставляться автоматичне диспетчерування, автоматизоване проектування й розрахунок всіх керуючих технологічними процесами програм (обробки, зборки й ін.).
У ГАП автоматизовані розрахунок
плану завантаження встаткування й
облік фактичної його реалізації
за допомогою АСУ; проектно-конструкторські
й розрахункові роботи, здійснювані
програмно-обчислювальними

- Технології виробництва охолодженої і мороженої рибної продукції
- Технології машинобудування
- Технології проведення «мозкового штурму
- Технології професійного навчання
- Технології соціальної роботи з особами, які відбувають покарання в місцях позбавлення волі
- Технології соціальної роботи із жертвами сімейного насилля
- Технології створення порталів
- Технология художественной росписи по ткани
- Технология швейных брюк
- Технология электромонтажных работ
- Технология электронной почты
- Технология эффективного общения в конфликте
- Технология эффективного общения в конфликте
- Технология ячеистых бетонов