运-10(Y-10)运输机

第五节　制造
        
    根据有关文件规定，运-10飞机的研制生产纲要是：研制批制造3架飞机，逐步形成年产10架、修理2～3架的能力；集中与分散相结合，总装集中，部件定点，零件分散，工序协作；利用原有基础，适当扩建、改造，厂房、设备要考虑生产、维修150吨级飞机的要求。

    运-10飞机的机体制造和总装经历3个阶段。1971～1973年为总体规划阶段，主要是参加总体设计方案论证，确定厂房布局、生产线改造和扩初设计，制订研制工艺总方案。1973～1975年为生产准备阶段，主要进行工艺审查，开展新工艺、新标准、新技术的试验研究，编制各种工艺、管理文件共38931份，绘制模线，制造样板，工装设计、制造，以及发动机短舱和发动机吊挂的试生产等。1975～1979年为制造、装配阶段，全面投入飞机的制造、装配、对接和总装调试。

    运-10飞机尺寸大、结构复杂，新技术、新材料、新标准多，对工艺提出一系列新的要求，有较大难度。在制造过程中，得到有关单位的大力支持。先后由三机部有关厂、所和上海工业系统支援一批技术骨干，充实上飞厂技术队伍。上飞厂运用统筹方法制定了基建、生产准备、生产等进度规划。在多方协作、共同努力下，于1976年7月完成第一架用于静力试验飞机的制造，1979年12月完成第二架用于飞行试验飞机的制造。同时完成第三架用于疲劳试验飞机总制造量的三分之二。

一、生产准备

    1974年初，上飞厂完成研制工艺总方案。根据运-10飞机的结构特点和研制生产纲要，全机划分成25个部件／部段，共350多个组件。大的部件／部段有机身02～06段，中央翼、中外翼、外翼、垂尾、平尾、方向舵、升降舵、盒段等。

    1973年开始模线绘制，相继开始样板制造和工装设计。1974～1975年进行标准工装、模具、夹具、型架制造。全机协调采用模线样板—局部样件工作法，建立全机外形的数学模型。共绘制模线2544平方米，制造样板20258块，编制协调图表69份，设计、制造标准工装109副、型架230副。机身外形用内型板定位，机翼外形用外形卡板定位，机身各段对接用结合板协调，机身机翼对接协调采用轻巧的动力头铰孔，省去了庞大的精加工台。标工和型架的安装，采用光学仪器建立光学视线坐标系和工具坞的综合工艺方法。共采用模具12178套（其中非金属模具5998套）、刀具615种、量具117种和其他工具424种。

二、主要工艺

    飞机的零件制造从1973年开始，大量零件则在1974～1976年制造。铆装工作始于1973年下半年的发房和发动机吊挂的试铆件，第一、第二架飞机的部、组件交叉铆装。1976年6月上旬第一架飞机进入对接，7月20日完成铆装。1979年5月完成第二架飞机铆装，12月完成总装。

    运-10飞机整体结构多，大锻件、机加大蒙皮和大型材多，最大锻件的投影面积有0.96平方米，最大机加蒙皮长10米、宽1.7米。零件形状复杂、要求高，给加工、成形带来较大困难。同时，还要解决采用苏联材料体系（材料标准、设计要求）与美国工艺标准的矛盾，以及飞行器的安全要求（可靠性、寿命）与新工艺的匹配问题。对此，工厂组织了技术攻关，在制造中先后采用31项新工艺。

1.LC4大锻件加工工艺

    飞机研制中采用的LC4大自由锻件，由于其材料缺口敏感性强，在加工、校形中容易断裂，是一项关键工艺。经过第一架飞机的加工实践，由淬火状态加工改为固溶处理状态加工，严格控制对称加工和小切削量。为保证三向性能，参考美国规范，延长淬火时间。淬火后的校形，严禁横纤维方向校正和打磨。这样变两次淬火、校形为一次淬火、校形，效果较好。

2.变截面机加蒙皮加工及其成形

    全机共有机加蒙皮32项/53块，其中双曲度的有9项/17块。为减少内应力和机加变形，采用预拉伸中厚板机械加工成形。中外翼蒙皮是双曲度变厚度（最厚处20毫米，最薄处4毫米）蒙皮，属关键项目。上飞厂当时尚无数控机床，经研究设计制造了正弦平台壁板靠模铣，运用数学模型计算蒙皮展开尺寸，设计、制造机加靠模板，铣切加工后用喷丸、辊压等方法成形。加工、成形的蒙皮，经表面样件检查和铆装，符合技术要求。

3.镁合金壁板铸造工艺

    前缘襟翼壁板是ZM5镁合金铸件，尺寸1400×400×40毫米，为双层封闭式结构，铸造难度较大。经多次试验，于1976年4月完成第一架飞机使用的10块铸件，但X线检查未达要求，显微疏松超过三级检查标准。后上飞厂、708设计院派人赴沈阳飞机研究所、飞机制造厂、发动机制造厂及哈尔滨飞机制造厂学习，并请航空材料研究所（以下简称航空材料所）参加方案论证，协同攻关。最后采取镁合金溶液浇注前通氩除气的方法，攻克了这一关键。又因双层封闭式铸件的总厚度超过30毫米，当时国内尚无此X线判断标准，经参考有关飞机实物，通过实践建立专用标准才得到解决。

4.重要承力大螺栓制造工艺

    重要承力大螺栓，采用30CrMnSiNi2A高强度无发纹钢（电渣重熔）。为提高疲劳寿命，采用热镦热处理强化后，再滚压螺纹，是一项关键工艺项目。由于该高强度无发纹钢与美国常用材料差异很大，因而审慎地探索加工工艺参数。接着进行整体螺栓的拉—拉疲劳试验，根据NAS1069疲劳试验资料，反复摸索，积累数据，掌握试验方法，完成了疲劳试验。大螺栓要求作全尺寸剪力试验，由于螺栓强度高，对剪切夹具的结构和材料要求极严，经过反复实践，选定Cr12MoVA钢，完成了剪切试验。

5.机身客舱和机翼整体油箱密封工艺

    运-10飞机机身客舱和机翼整体油箱的气密、液密要求，是通过干涉铆接和使用密封材料来达到的。干涉铆接要求钉孔与钉杆间产生0.05～0.20毫米的干涉量，以达到密封和提高疲劳强度的目的。针对钉孔的高精度、高垂直度和低粗糙度的要求，采用铰孔工艺、特种锪钻、凹槽顶铁以保证干涉量，然后用限位锪锪平铆钉的铆成头。在实践中掌握XM－28密封胶工艺，并严格工艺纪律。在气密、液密试验件铆装合格后，再铆装机身和机翼整体油箱。经机身气密试验、淋雨试验，机翼气密、液密试验和振动试验，表明密封工艺质量良好。

6.无氟低氢脆镀镉钛工艺

    运-10飞机研制时，超高强度钢低氢脆防护工艺，国内外尚无较好方法。美国有关工艺标准采用氰化低氢脆镀镉钛工艺，毒性极大且工艺复杂。如采用磷化、喷漆工艺，质量又达不到要求。上飞厂技术员陈松祺大胆试验无氰低氢脆镀镉钛合金工艺，在北京航空学院等单位协助下，进行近百次试验，克服种种困难，终于获得工艺简单、性能稳定的科研成果。同时研制成功国内第一台“测氢仪”，控制电镀过程中的渗氢层。还参考国外有关资料，用随槽缺口试验件评定氢脆是否合格。上述工艺1975年起用于运-10飞机发动机吊挂超高强度钢制的重要结构件上，后又在波音707和米格－15飞机起落架修复时使用，并在兵器工业部推广。该成果获1988年航空部科技进步二等奖。

7.无扩口导管接头制造工艺

    上飞厂和708设计院于1973年开始研制的无扩口导管接头，是一种新的导管连接方法，具有重量轻、密封牢靠、抗振性能好、使用寿命长和维护方便等优点。研制中通过大量试验，选择几何尺寸要素，解决了碳钢接头的碳氮共渗和不锈钢管套的软氮化工艺等问题。对7000余件各种规格的无扩口导管接头作了收口、爆破、脉冲、应力腐蚀、高低温、重复装配、金相分析等试验，均满足试验大纲要求。除在运-10飞机上使用外，还在航空部系统推广使用。

8.环槽铆钉制造工艺

    环槽铆钉是运-10飞机设计中大量采用的一种新型紧固件，共66种规格，单机用量近20万件。它具有重量轻、强度高、工艺性好、夹紧力大而稳定等优点，疲劳寿命比用普通螺栓高5～8倍。1972年底，参考美国有关标准开始研制，通过大量试验研制成功，对运-10飞机的铆接质量起了重要作用，并减少结构重量近400公斤。1980年获三机部科技成果三等奖。

9.大直径不锈钢超薄壁导管制造工艺

    运-10飞机空调系统导管，直径64～152毫米，壁厚0.5毫米，中心线弯曲半径为直径的2倍。这种大直径超薄壁不锈钢弯管，工艺难度大，当时国内尚无加工经验。上飞厂通过试验，设计了专用自动氩弧焊机，将极件卷焊成直管，使用设计研制的液控芯棒；在自制的液压弯管机上弯制成形，质量符合要求。

10.“土、丰”形型材加工工艺

    “土、丰”形型材零件，用于机身、机翼结合面处，由LC4挤压型材加工。零件截面高0.28米，长5.2米，精度要求高，协调关系复杂，在拉弯时腹板极易失稳。经研究在机械加工后采用研制的“蛇形块”（各块间互相转动），在300吨型材拉弯机上预拉，经热处理，在新淬火状态下最终拉弯成形。

三、标准件

    运-10飞机采用新标准件136项，约64.1万件，占全机标准件项数的36.8％。新标准件按其性能要求高低、研制难易程度、可能事故严重性等因素，划分为Ⅰ类最重要、Ⅱ类较重要、Ⅲ类一般等三类。新标准件的研制从1973年开始，至1979年基本结束。新标准件的研制成功，填补了国内部分航空部标准的空白。在研制中建立和掌握的一套试验技术，对航空部标准、国家军用标准的研制和确定有一定借鉴作用。其中无扩口导管接头、环槽铆钉、导线压接端子、导管识别标志、密封游动托板自锁螺母等5项新标准分别经过鉴定，并提升为航空部标准、国家军用标准。前3项新标准还分别获得航空部科技成果三等奖。

四、起落架

    1970年12月，市工交组向航空电器厂正式下达运-10飞机起落架的研制任务，确定工厂年产起落架15套（其中备件5套）。

    1973～1974年，通过工艺技术试验，掌握了起落架深孔加工、焊接、电镀和热处理等关键工艺。起落架筒类零件的深孔加工，工厂没有专用设备，将1台C630车床改装成深孔钻镗床，保证了零件深孔加工的精度，并提高工效10倍；在西安飞机制造厂工人的指导下，突破了焊接难关，经X线透视和磁力探伤，证明零件质量全部符合技术标准；大件加工后一次镀铬成功，尺寸、质量完全符合要求。1975～1976年，制成1套起落架试验件，供静力试验和落震试验用。经试验，前起落架和主起落架强度分别达到载荷的150％和106％，质量完全合格，为进一步研制装机试飞起落架打下良好基础。1977年～1979年10月，研制成功2套起落架。1套用于模拟试验，通过落震、静力、摆振等11项试验，表明符合设计要求；1套装机试飞，未发现任何问题。

五、总装调试

    1979年5月，运-10第二架飞机开始总装，由汪万年负责总装现场指挥。年底先后完成系统安装调试、功能试验和测试等项目。全机共安装15个系统，包括435项成品、2204根导管、333束电缆、296根钢索、5万多个零件。系统设计未经实样安装协调，为保证系统、成品、零件、管、线之间的安装协调，机载成品分别采用外壳样件、样板或钻孔导板等工装；对安装精度高、走向转折大的115项系统件，均用型架定位件在铆装时安装；由于木样机不能解决系统安装协调问题，利用第一架飞机进行系统布局和导管、电缆取样。对重要对接区，采取预留工艺补偿量消除积累误差。上述措施保证了第二架飞机系统布局协调和成品安装符合技术要求。

    运-10飞机选用新成品305项。为解决成品之间及其与各系统间的性能匹配问题，共组织进行35个分系统联试。全机系统功能试验，分别在发动机地面开车前和开车的过程中完成。根据试验测试，表明运-10飞机系统布局的安排、成品与系统的匹配、系统各参数等方面均满足设计要求。

    全机总装完成后，在规定载荷下，进行全机水平测量、空机及满油秤重、全机重心位置测量等，结果均达到设计指标。
 
第六节　质量整顿

    运-10飞机开始研制正处于“文化大革命”期间，在研制质量上曾受到极左思潮的干扰。有关部门某些人强调“进度就是政治”、“能不能按时把第一架飞机拿出来就是路线问题”。因此，他们片面追求进度，曾主张飞机不要做静力试验，生产不要模线样板和工艺规程，成品不要开协调会，甚至把技术人员考察进口设备称作“洋奴哲学”等等。但是，广大工程技术人员坚持航空产品质量第一的优良传统，对极左思潮的干扰进行了抵制。粉碎江青反革命集团以后，又对飞机的设计、生产质量进行全面复查整顿，消除各种质量隐患，保证运-10飞机的飞行安全。

一、设计质量复查

    在运-10飞机设计中，先后进行7次规模较大的质量复查，消除了各种技术隐患。

    1972年9月，设计组针对方案会审会议提出的50个问题及意见，进行第一次设计质量普查，结合完善总体设计作了改进。

    1973年8月～9月5日全面发图之前，设计组进行第二次设计质量普查。共查出较大问题139个，取消了机翼几何扭转和尾翼防冰系统，将机翼内段改为喇叭形等，降低了飞机的阻力，提高了飞机的航程。

    1975年1月，运-10飞机的图纸设计已基本完成，708设计院进行第三次质量普查活动。共查出各类问题458个，更改了内扰流板的布局等，避免引起副翼的振动。

    1976年7月，第一架飞机铆接装配结束，为确保静力试验圆满成功，又组织第四次质量复查。这次质量复查的重点是外载和强度计算，共查出103个问题，加强了机身02、04和05段强度不够的部位，保证了飞机的强度。

    1977年5月静力试验前夕，708设计院开展第五次质量复查。通过复查，解决6个较大问题：加强机身龙骨梁；将前缘襟翼铝支架改为钢支架；纠正机翼后梁6～8肋下缘条在起飞状态下，多余的附加振动载荷；更改10肋处后梁与蒙皮、垫板连接的环状钉的直径；加大活动面与后缘之间的间隙，避免互相卡滞等。

    1978年1月12日，上海市708工程办公室召开技术质量讨论会，会议归纳出设计和试验方面的问题147项，其中重大问题20项（属第二架17项，第三架3项）。会后，708设计院组织力量解决127项。对第二架飞机上天前必须解决的17项重大问题，组织技术人员进行攻关，在1980年9月飞机上天前均已解决。

    1979年10月，在市航办组织下，设计人员到生产现场复查设计质量。针对前起落架和襟翼收、放中的协调问题，作了改进。

二、制造质量复查

    运-10第一架飞机是在“文化大革命”中制造的，生产质量问题较多。粉碎江青反革命集团后，为了保证静力试验的成功，从1976年10月起，赴耀县试验队对静力试验飞机的质量进行全面复查。2年共组织7次复查、排故，对重要受力部位按照图纸、技术条件逐一核对，共查出各种故障1650余条。其中有铆接质量问题，小钉代大钉、钉插上未铆以及漏铆等；重要受力部位强迫装配；部件之间不协调，旅客登机门开启、关闭紧涩、卡滞等。经采取补救措施，共排除各种故障1386条。其中重要受力部位左、右机翼10号肋就排除127条。1977年11月，在市航办组织下，上飞厂与708设计院对复查遗留的故障又进行商讨，共同采取措施予以解决。

    1978年第一季度，根据三机部整顿质量电话会议的精神，上飞厂对运-10第二架飞机进行全面质量复查。复查从模线样板、工艺装备到零、组、部件全面进行，共复查34046件，发现不少质量问题。其中铆接部件质量问题5312条，较大故障127条，需报废换新的零件有825件。排除的较大故障有：更换中外翼下壁板2块晶界腐蚀的机加蒙皮、垂尾及吊挂的接头（因铬锰硅镍钢经酸洗易产生氢脆），将发房进气道上的高抗剪铆钉换成环槽铆钉等。

    1979年10月，第二架飞机正在总装，市航办领导要求对飞机的质量从设计到产品要一张一张图纸、一个一个零件和一道一道工序进行复查。当即组织设计、工艺、检验等人员共252人，分5个专业组进行。其中结构组检查393个项目，发现57条故障，全部排除；动力、燃油、空调组检查112个项目，发现105条故障，全部排除；液压、起落架、操纵组检查98个项目，特设组检查425个项目，三新（新工艺、新材料、新标准）组检查92个项目，发现的问题均有处理结论。