Технології авіаційної промисловості

 

         

                                                         ЗМІСТ

 

ВСТУП………………………………………………………………………….....3

ОСНОВНА ЧАСТИНА…………………………………………………………..4

1. Особливості авіаційної промисловості України……………………..4
2. Історія розвитку технології в авіабудуванні………………………….8
3. Сучасні технологічні процеси в авіабудуванні……………………..10

      ВИСНОВКИ………………………………………………………….................17

СПИСОК ВИКОРИСТАННИХ  ДЖЕРЕЛ…………………………………….19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                        ВСТУП

 

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.

 

 

 

1. 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 деталей,  з яких складається літак, досягає  сотень тисяч і більш. Для  легких літаків ця цифра може  бути трохи менше, для важких - значно більше.

2. Велика номенклатура  використовуваних матеріалів. Це  і чорні, і кольорові метали, пластмаси і багато інших матеріалів. Для різних матеріалів необхідно  створювати різні технологічні  процеси обробки, у яких враховуються особливості цих матеріалів.

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, налагоджувальних, контрольних і іспитових робіт.

6. Швидке моральне старіння  літаків, що випускаються. Це викликано  стрімким розвитком науки і  техніків, зростаючими вимогами  народного господарства й оборони  країни. У зв'язку з чим постійно  потрібне відновлення, модернізація  заводів для випуску нових зразків літальних апаратів.

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 пріоритетних  напрямів інноваційної діяльності на 2003-2013 рр.  
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 характеризувалася  серійним виробництвом та структурною  взаємопов’язаністю з підприємствами машинобудівного комплексу СРСР. Така особливість зберігається впродовж до сьогоднішнього дня і є, відповідно, стримуючим чинником у процесі розвитку галузі, оскільки не лише перешкоджає  можливості інтеграції вітчизняних  авіапідприємств у світову авіапромисловість, але й не дозволяє у повній мірі використовувати ті можливості міжнародних  коопераційних зв’язків, які використовуються іншими країнами у процесі реалізації міжнародних проектів зі створення  цивільної АТ. Відповідно, подальший розвиток галузі залежатиме від того, наскільки швидко відбудеться корекція виробничої спеціалізації та наскільки ефективно підприємства галузі скористаються нею. [2]

2. 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 магнієвих  сплавів литтям під низьким тиском; виготовлення деталей з аркушів і профілів методами групового розкрою листових заготівель на копіювально-фрезерних верстатах; одержання обшивань ЛА одинарної й подвійної кривизни гнучкої, прокаткою, обтягуванням або обтягуванням з розтяганням. В області обробки деталей різанням розроблені й освоєні такі процеси, як контурне фрезерование довгомірних деталей (поясів лонжеронів, стрингерів і поясів балок) змінного перетину на спеціалізованих верстатах з копіювальними пристроями, що стежать; обробка профілю пера, замкової частини й крайок лопаток газотурбінних двигунів на копіювальних фрезерних, шліфувальних і доводочних верстатах.