先进制造技术在航空领域中的应用
3D打印技术在航空航天领域的创新与应用
目录
第1章 简介 第2章 3D打印材料 第3章 3D打印在飞机制造中的应用 第4章 3D打印在航天器制造中的应用 第5章 3D打印技术未来发展趋势 第6章 总结
● 01
第一章 简介
3D打印技术的 定义
3D打印技术是一种通过逐 层堆叠材料来制造物体的 先进制造技术，又称为增 材制造，已被广泛应用于 航空航天领域。
优化设计
减轻重量
提高飞机性能
利用3D打印技术制造飞机内部结构
提高结构强度
增加安全性
定制化设计
满足不同需求
减少零部件数 量
简化组装
3D打印技术在 飞机制造工艺中
的应用
传统的飞机制造工艺通常 需要大量的零部件加工和 组装，而3D打印技术可以 使制造过程更加灵活和高 效。通过3D打印，飞机制 造商可以快速制造复杂的 零部件，同时节约成本， 加快生产周期。
03 性能提升
应用3D打印技术制造可靠零部件
太空站构件
快速制造
减少生产时间 降低制造成本 提高生产效率
保障运行
及时维修替换 提升太空站稳定性 确保空间探索任务顺利进行
应用案例
3D打印太空站结构支撑 3D打印太空站太阳能反射片 3D打印太空站楼梯扶手
3D打印技术带 来的创新
3D打印技术的快速发展为 航天领域带来了巨大的创 新。通过精密制造和个性 化定制，提高了航天器的 性能和稳定性。未来，3D 打印技术将继续在航空航 天领域发挥重要作用。
各个航空公司和制造商的案例分析
Airbus
采用3D打印制造 飞机部件
GE Aviation
利用3D打印制造 发动机部件
Boeing
新型飞行器结构材料与制造技术研究
新型飞行器结构材料与制造技术研究随着飞行器技术的不断发展，新型飞行器结构材料与制造技术的研究也日益成为了一个不可忽视的领域。
在航空工业领域，新型飞行器结构材料的应用已经成为了一种趋势。
一、新型结构材料的应用新型结构材料的主要应用在以下几个方面：1、复合材料在新型飞行器制造领域，复合材料被广泛应用。
复合材料采用的是多种不同的材料组合而成的材料，主要包括碳纤维、玻璃纤维和有机纤维等，这些材料具有轻重比小、强度高、刚度大、抗腐蚀性好等特点，适合用于制造高强度、高耐用的结构件。
2、金属材料新型飞行器结构材料中，金属材料也占据着重要的地位。
金属材料具有优异的机械性能和热性能，被广泛应用于飞机的发动机、燃气轮机等部件中。
采用金属材料制造的飞机部件具有重量轻、强度高、耐腐蚀性强等特点。
3、先进陶瓷材料先进陶瓷材料是一种可塑性极佳，具备优异的高温特性、高硬度和高强度等特性的材料，适合用于制造耐高温、耐磨、耐腐蚀的零部件，如发动机部件、高温排放部件等。
二、制造技术的创新除了采用新型结构材料外，制造技术的创新也对新型飞行器结构材料的研究发挥了重要作用。
1、 3D打印技术近年来，3D打印技术在飞机制造领域得到了广泛的应用。
这种新型的制造技术可以根据设计要求实现复杂零部件的制造，同时也可以减少材料的浪费和制造成本。
3D打印技术已经成功地应用于实现金属、陶瓷、塑料等材料的制造。
2、数控技术数控技术是一种广泛应用于飞机制造领域的创新制造技术。
数控加工技术能够实现复杂零部件的加工，同时也能够减少浪费和制造成本。
因此，数控技术的应用也逐渐成为了飞行器制造领域中的一种趋势。
3、材料精密切割技术材料精密切割技术是一种新型的创新制造技术。
这种技术可以在不改变材料原有性质的前提下，通过精密切割技术实现复杂零部件的制造。
同时，这种制造技术也能够提高制造效率，降低成本，并且适用于多种材料。
三、后续研究方向随着新型飞行器结构材料与制造技术的研究不断深入，后续研究的方向也日益明确。
智能制造在航空制造业中的应用剖析
智能制造在航空制造业中的应用剖析一、智能制造的概念及发展趋势随着信息技术的不断发展和进步，智能制造正在成为现代制造业的重要发展趋势。
智能制造是一种基于信息技术和先进制造技术的全新制造模式，其主要目的是通过数字化、网络化和智能化技术的运用，提高产品质量和生产效率。
在智能制造的发展过程中，随着互联网、大数据、人工智能等技术的不断发展，智能制造已经逐渐向智能化、物联网化的方向迈进。
二、智能制造在航空制造业中的应用在航空制造业中，低重量、高强度、高精度和高可靠性是产品设计的基本要求。
因此，智能制造技术的应用可以大大提高产品的质量和生产效率。
下面将从三个方面介绍智能制造在航空制造业中的应用。
1.数字化设计和仿真技术数字化设计和仿真技术是现代制造业中的重要技术，其主要作用是通过数字化手段将产品的设计和制造过程进行仿真和优化。
在航空制造业中，数字化设计和仿真技术可以通过先进的CAD/CAM/CAE系统实现，有效地提高产品的设计和制造效率，减少产品的设计和制造成本。
2.智能制造系统的应用智能制造系统是一种基于自动化技术和数字化技术的先进制造系统，其主要目的是通过智能化技术的应用，提高生产效率和产品质量。
在航空制造业中，智能制造系统可以通过物联网、工业机器人、传感器等技术实现，可以实现生产、仓储、物流等环节的智能化，并且可以通过数据采集和分析实现生产过程的优化和调整。
3.智能化制造技术的应用智能化制造技术是一种基于物联网和人工智能等技术的新型制造技术，其主要目的是通过智能化技术的应用，实现制造全过程的自动化和智能化。
在航空制造业中，智能化制造技术可以通过机器人、人工智能、传感器等技术实现，可以实现制造过程的自动化和智能化，并且可以通过数据采集和分析实现生产过程的优化和调整。
三、智能制造在航空制造业中的优势智能制造技术的应用可以有效地提高航空产品的质量和生产效率，具有以下优势：1.提高产品质量和生产效率：智能制造技术的应用可以通过数字化仿真和智能化制造技术，实现生产过程的自动化和智能化，从而提高产品的质量和生产效率。
设计与制造一体化技术在航空装备中的应用
设计与制造一体化技术在航空装备中的应用一、概述随着现代科技的不断进步和航空工业的不断发展，对于航空装备的设计和制造要求也越来越高。
在这种情况下，设计与制造一体化技术应运而生。
该技术是将设计和制造的过程紧密结合起来，以实现更高效、更精确、更可靠的航空装备。
本文将从设计与制造一体化技术的基本概念、优势、应用以及未来发展等方面，深入探讨其在航空装备中的应用。
二、设计与制造一体化技术的基本概念设计与制造一体化技术，简称D&M一体化技术。
它是通过将设计和制造的各个环节紧密结合起来，加强协作沟通，共同完成产品的设计和制造。
其核心思想是将产品设计、制造、测试等各个环节综合优化，有效降低成本、提高质量、缩短产品研发周期。
三、设计与制造一体化技术的优势1. 提高产品的设计和制造效率设计与制造一体化技术的核心是将设计和制造两个环节有机结合，形成紧密的协作关系。
这样，可以避免两个环节之间的信息传递不畅、协同不足的问题，从而提高产品的设计和制造效率。
2. 降低产品研发周期传统的设计和制造流程是分离的，如果在设计环节中发现问题，就需要重新回到制造环节，这会导致产品研发周期的延长。
而D&M一体化技术是将设计和制造紧密结合，可以通过快速的信息交流和反馈，及时发现问题，快速地解决问题，从而降低产品的研发周期。
3. 提高产品的质量和可靠性利用D&M一体化技术，可以提前预测问题，提前解决问题，从而提高产品的质量和可靠性。
在制造环节中，通过自动化和智能化技术，能够有效减少产品的制造缺陷，提高产品的一致性。
4. 降低产品的成本利用D&M一体化技术，可以有效地减少产品的设计和制造成本，避免重复的设计和制造，减少人员和设备的浪费，从而降低产品的成本。
四、设计与制造一体化技术在航空装备中的应用1. 预测性维护航空装备运行环境复杂，高负荷运行容易产生偏差和故障。
为了及时检测故障和修复，航空公司必须花费大量的人力和物力去维护设备。
先进制造技术在航空制造中的应用
先进制造技术在航空制造中的应用一、简介随着技术的不断进步，先进制造技术在航空制造中的应用越来越广泛。
本文将从数字化制造、增材制造、智能制造和自动化制造四个方面分析先进制造技术在航空制造中的应用现状和未来发展。
二、数字化制造数字化制造是指通过计算机模拟和优化，以及数字化图形和数据库的支持，实现产品制造全过程的数字化控制。
在航空制造领域，数字化制造可以帮助设计人员更好地理解设计要素，避免设计中的错误和瑕疵。
数字化制造使得整个生产流程高度可控，并且可以充分利用最新的CAD/CAM技术来优化生产过程。
数字化制造技术可以在未来的航空制造生产中发挥更重要的作用。
三、增材制造增材制造是指通过添加材料来形成三维空间内的结构。
相比传统制造方法，增材制造具有更高的制造效率和更好的设计自由度。
在航空制造领域，增材制造技术可以大大节约制造时间和成本，同时还可以生产出具有更高质量保证的零件。
而这种技术对于制造复杂的航空零部件和模型也具有很大的实用价值。
四、智能制造智能制造是指在充分利用信息技术的基础上，将机器人自动化、人工智能、数字化化等先进技术融入到制造过程中，实现全面优化和强化的制造效率。
在航空制造领域，智能制造可以减少人工操作，提高设计和制造的准确度和效率，并且可以提供更快的响应和更高的质量保证。
五、自动化制造自动化制造是指通过自动化控制和计算机数值控制技术，在制造过程中实现无人操作的生产。
例如，在航空发动机的制造过程中，大多数流程都可以由机器人自动完成。
自动化制造还可以减少了人力成本，提高了制造效率和制造质量。
自动化制造已经成为航空制造领域中的趋势，为航空制造及相关行业的未来发展提供了无限可能性。
六、结论随着技术的不断进步，越来越多的先进制造技术被应用到了航空制造领域中。
数字化制造、增材制造、智能制造和自动化制造，这四类先进制造技术在航空制造领域中发挥着至关重要的作用。
在未来，随着科技的不断推进，航空制造量和质量都将得到更好的提升。
先进制造技术在航空航天中的应用
先进制造技术在航空航天中的应用1.引言飞机作为人类的伟大发明之一，是人们高空飞行的主要交通工具。
在航空航天领域，飞机是最重要的载体之一。
然而，在飞行过程中，飞机必须面对各种复杂的气流、航向等因素，在飞行中必须有足够的强度和机动性，以确保安全、效率和舒适性。
为此，先进制造技术在航空航天行业中扮演着至关重要的角色。
2.先进制造技术先进制造技术是指基于科学技术和工艺的创新，采用最新的技术和方法，实现高效、精确、经济、环保的产品制造。
在航空航天领域，先进制造技术一直是提高飞机性能和满足各种特殊需求的主要手段。
例子包括计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)，先进材料，先进加工和自动化制造等。
3. 先进制造技术在航空航天中的应用3.1 先进材料先进材料是航空航天领域最受欢迎的技术之一。
先进材料是指其具有较高强度、较低质量、较高刚度和高温耐受性的新型材料。
此类材料可以实现更轻、更强、更耐磨的零件，同时降低了燃料使用和二氧化碳排放，有助于减少污染。
在航空航天中，先进材料被广泛应用于机身、飞翼、引擎、传动系统、燃料系统及机载电子设备等。
例如，碳纤维增强聚合物复合材料(CFRP)被广泛用于机身和飞翼，超温合金被用于发动机涡轮叶片和燃烧器。
3.2 先进加工高效、精确、稳定的制造工艺对于航空航天领域至关重要。
在最近几年里，许多先进制造技术已经应用于航空航天制造，以提高生产效率和产品质量，降低成本。
例如，新的机器人工具已经成为先进制造领域标准，可以在空中或联网工厂中自动执行任务。
此外，高斯加工、激光加工和电子束加工也被广泛应用于航空航天制造中。
这些先进加工技术能够创建复杂的零件，减少零件之间的配对误差，同时降低人工干预和机器故障的可能性。
3.3 计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)是先进制造技术的重要组成部分,它利用计算机技术、数值分析方法以及各种自动化技术，它大大提高了传统机械制造的效率。
航空航天先进制造技术与研发方案设计
航空航天先进制造技术与研发方案设计第1章先进制造技术概述 (3)1.1 航空航天工业背景 (3)1.2 先进制造技术发展现状 (4)1.3 航空航天先进制造技术的挑战与机遇 (4)第2章材料科学与航空航天制造 (5)2.1 高功能金属材料 (5)2.1.1 钛合金 (5)2.1.2 镍基高温合金 (5)2.1.3 金属基复合材料 (5)2.2 复合材料及其制造技术 (5)2.2.1 碳纤维增强复合材料 (5)2.2.2 玻璃纤维增强复合材料 (5)2.2.3 复合材料制造技术 (5)2.3 新型航空航天材料发展趋势 (6)2.3.1 陶瓷基复合材料 (6)2.3.2 纳米材料 (6)2.3.3 智能材料 (6)2.3.4 生物基复合材料 (6)第3章高精度加工技术 (6)3.1 数控加工技术 (6)3.1.1 数控铣削加工 (6)3.1.2 数控车削加工 (6)3.1.3 数控磨削加工 (6)3.2 激光加工技术 (7)3.2.1 激光切割 (7)3.2.2 激光焊接 (7)3.2.3 激光打标与雕刻 (7)3.3 电火花加工技术 (7)3.3.1 精密电火花成形加工 (7)3.3.2 电火花线切割加工 (7)3.3.3 多轴联动电火花加工 (7)第4章高效自动化装配技术 (7)4.1 自动化装配系统 (7)4.1.1 自动化装配系统组成 (8)4.1.2 自动化装配原理 (8)4.1.3 航空航天制造业应用案例 (8)4.2 技术在装配中的应用 (8)4.2.1 分类及特点 (8)4.2.2 路径规划与控制 (8)4.2.3 航空航天装配应用案例 (8)4.3 虚拟现实与增强现实技术在装配中的应用 (8)4.3.1 虚拟现实与增强现实技术原理 (8)4.3.2 虚拟现实与增强现实在装配中的应用 (9)4.3.3 航空航天装配应用案例 (9)第5章铸造与锻造技术 (9)5.1 铸造技术及其在航空航天领域的应用 (9)5.1.1 铸造技术概述 (9)5.1.2 航空航天领域铸造技术的应用 (9)5.2 锻造技术及其在航空航天领域的应用 (9)5.2.1 锻造技术概述 (9)5.2.2 航空航天领域锻造技术的应用 (9)5.3 高温合金锻造技术 (10)5.3.1 高温合金锻造技术概述 (10)5.3.2 高温合金锻造工艺 (10)5.3.3 高温合金锻造技术在航空航天领域的应用 (10)第6章焊接与连接技术 (10)6.1 激光焊接技术 (10)6.1.1 激光焊接原理与特点 (10)6.1.2 激光焊接在航空航天领域的应用 (10)6.1.3 激光焊接技术的发展趋势 (10)6.2 电子束焊接技术 (11)6.2.1 电子束焊接原理与特点 (11)6.2.2 电子束焊接在航空航天领域的应用 (11)6.2.3 电子束焊接技术的发展趋势 (11)6.3 超声波焊接技术 (11)6.3.1 超声波焊接原理与特点 (11)6.3.2 超声波焊接在航空航天领域的应用 (11)6.3.3 超声波焊接技术的发展趋势 (11)6.4 气动连接技术 (11)6.4.1 气动连接原理与特点 (11)6.4.2 气动连接在航空航天领域的应用 (11)6.4.3 气动连接技术的发展趋势 (12)第7章表面处理与涂层技术 (12)7.1 表面处理技术 (12)7.1.1 机械表面处理技术 (12)7.1.2 化学表面处理技术 (12)7.1.3 激光表面处理技术 (12)7.2 涂层技术 (12)7.2.1 热喷涂技术 (12)7.2.2 物理气相沉积技术 (12)7.2.3 化学气相沉积技术 (12)7.3 防腐蚀与耐磨涂层技术 (13)7.3.1 防腐蚀涂层技术 (13)7.3.2 耐磨涂层技术 (13)7.3.3 复合涂层技术 (13)第8章检测与质量控制技术 (13)8.1 无损检测技术 (13)8.1.1 超声波检测技术 (13)8.1.2 射线检测技术 (13)8.1.3 磁粉检测技术 (13)8.1.4 涡流检测技术 (14)8.2 在线监测与故障诊断技术 (14)8.2.1 振动监测技术 (14)8.2.2 声学监测技术 (14)8.2.3 温度监测技术 (14)8.2.4 油液监测技术 (14)8.3 质量控制与管理技术 (14)8.3.1 统计过程控制技术 (14)8.3.2 质量管理体系 (14)8.3.3 数字化质量监控技术 (14)8.3.4 智能化质量控制技术 (15)第9章绿色制造与可持续发展 (15)9.1 航空航天工业绿色制造概述 (15)9.2 低碳制造技术 (15)9.3 循环经济与资源再利用技术 (15)第10章研发方案设计与案例分析 (15)10.1 研发方案设计流程与方法 (15)10.1.1 研发方案设计概述 (15)10.1.2 研发方案设计流程 (16)10.1.3 研发方案设计方法 (16)10.2 航空航天先进制造技术集成与应用案例 (16)10.2.1 高功能复合材料制造技术 (16)10.2.2 高精度加工技术 (16)10.2.3 数字化制造与智能制造技术 (16)10.2.4 绿色制造技术 (16)10.3 航空航天制造企业研发战略与未来展望 (16)10.3.1 航空航天制造企业研发战略 (16)10.3.2 航空航天先进制造技术的未来发展趋势 (16)10.3.3 航空航天制造业面临的挑战与机遇 (16)10.3.4 航空航天制造企业研发方向与布局 (16)第1章先进制造技术概述1.1 航空航天工业背景航空航天工业是国家战略性高技术产业，具有极高的技术含量和综合集成能力。
航空航天行业先进制造技术
航空航天行业先进制造技术航空航天领域一直以来都是人类探索未知、追求创新的前沿阵地。
在这个充满挑战和机遇的领域中，先进制造技术的不断发展和应用，正推动着航空航天事业迈向新的高峰。
先进制造技术在航空航天领域的应用，首先体现在材料的创新与制造上。
高强度、耐高温、轻质的复合材料成为了航空航天结构件的首选。
例如，碳纤维增强复合材料具有出色的力学性能和减重效果，被广泛应用于飞机机翼、机身等关键部位。
制造这些复合材料构件需要先进的成型工艺，如自动铺丝、自动铺带技术，能够实现高精度、高效率的材料铺设，确保构件的质量和性能。
3D 打印技术也是航空航天制造领域的一项重大突破。
通过逐层堆积材料的方式，3D 打印能够制造出复杂形状的零部件，大大减少了传统加工工艺中的废料产生，缩短了生产周期。
在航空发动机的燃油喷嘴制造中，3D 打印技术能够制造出具有内部复杂冷却通道的喷嘴，提高了发动机的性能和可靠性。
先进的数控加工技术在航空航天制造中同样发挥着重要作用。
多轴联动数控机床能够精确加工出具有复杂曲面的零部件，如航空发动机叶片。
这些机床的精度和稳定性直接影响着零部件的质量和性能。
为了实现更高的加工精度，误差补偿技术、在线测量技术等也得到了广泛应用。
智能制造系统在航空航天生产中的应用，实现了生产过程的数字化、信息化和智能化。
通过物联网技术，将生产设备、工装夹具、原材料等进行联网，实现了生产数据的实时采集和监控。
基于大数据分析和人工智能算法，能够对生产过程进行优化和预测，提前发现潜在的质量问题和生产瓶颈，提高生产效率和产品质量。
航空航天产品的装配是一个复杂而精细的过程。
数字化装配技术的应用，如虚拟装配、激光跟踪测量等，能够在实际装配前对装配过程进行模拟和优化，减少装配误差，提高装配效率。
同时，自动化装配设备的使用，如机器人装配系统，能够完成一些重复性高、劳动强度大的装配任务，保证装配质量的一致性。
在航空航天领域，表面处理技术也至关重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 第二，飞机的发展在很大程度上取决于 动力，要提高单位推力，即提高推重比， 而这又取决于涡轮前温度，温度的升高 带来了一系列的制造技术问题。
. 26
• 第三，可靠性。 军机的总寿命可能会达到6000～
• 微机电产品。一种微型飞机， 其发动机由利用光刻蚀在电路板 上的转子、定子组成。对于一个 整体仅有蜜蜂大小的微型飞行器， 驱动装置制造技术就属于超精加 工。
. 10
• 二、新材料的制造技术
新世纪的新材料将层出不穷，需要有 创新的制造技术去加工，所以这是先进 制造技术必需解决的问题。
例如，发动机的叶片纳米隔热涂层问 题，凡是原子排列整齐的涂层，其隔热 效果就比较好，原子排列不好的，效果 就差。 。
. 6
1.1 先进制造技术含义
• 先进制造技术是一个相对概念。 • 首先要看是否应用新结构、新材料、
新原理带来制造技术上的新突破。 • 信息化和数字化则是融入其中的重
要手段。
. 7
1.1 先进制造技术含义
• 随着信息技术的迅速发展，数字化协同 设计／制造和基于网络的系统集成技术 发展迅速，新一代CAD／CAPP／CAM 系统发展迅速，参数化、变量化设计技 术进入实用阶段，设计／制造数字化和 智能化程度不断提高。
. 11
• 二、新材料的制造技术 人们需要在真空容器中，通过隧道显
微镜观察分子和原子的排列，用原子夹 移动原子。
作为纳米材料——碳管本身的制造， 以及怎样在碳管上构造零件等，也都是 新材料带来的先进制造技术问题。
. 12
三、 新原理基础上产生的先进制造技术 例如，激光加工技术等。新的成形技
术发展非常快，不光有激光切割，还有 激光粉末成形，用一把喷枪就能制成一 个零件。
. 13
1.2 航空制造技术的作用
•
航空制造技术是为产品服务的。人们常说，
设计是根本，材料是基础，制造是手段，试验
是保障。而这个手段即航空先进制造技术，对
航空武器装备和民用航空器以及国民经济的发
展具有影响全局，有时甚至是决定全局的重要
作用。
• 航空先进制造技术的作用与地位集中体现 在以下几个方面:
• (4) 降低成本的重要手段
随着飞机性能的提高，飞机的造价持 续上涨。在激烈的市场竞争中，飞机制 造者只有不断降低飞机价格，才能赢得 市场优势。
. 22
• (4) 降低成本的重要手段
据统计，在飞机总成本中制造成本约占 50％。工业发达国家的飞机生产经验表 明，采用先进制造技术是降低飞机成本 的最有效的途径。
先进制造技术 在航空领域中的应用
航空制造工程学院
授课：路冬
. 1
课程介绍及进度安排
➢课程特点： 描述先进制造技术在航空领域中的 应用
➢课程性质： 专业任选课、建立航空科学的基本 概念、拓宽知识面
➢课程课时：20学时 ➢课程考查方式：平时考核30％＋期末考核70％
. 2
前言
. 3
背景
为了适应国防建设和国民经济发展的需要， 航空科技工业的主要产品 - 现代飞机和发 动机正朝着高性能、高减重、长寿命、高 可靠、舒适性以及低制造成本的方向不断 发展更新。
航空发动机每更新一代，关键零部件 的尺寸精度、形位精度和装配精度就需 要提高1～2级；
. 16
• (2) 提高航空器的性能
第三代航空发动机的关键零部件精度已从 毫米级提高到微米级；飞机机载设备关 键零部件精度正从微米级向纳米级发展。 这样高的精度仅靠普通制造设备、工人 的技艺和经验是制造不出来的。
. 23
为此，美国空军为下一代战斗机制定 了“低成本先进结构制造”计划，此项 计划实施后可使两倍声速的战斗机结构 重量减轻30%，成本降低50%。
. 24
1.3 航空先进制造技术的发展方向
• 未来二三十年，无论是军机还是民机， 首先还是要降低机体结构重量，提高性 能，提高结构效率。几乎每一代飞机的 相对结构效率的提高都在10％左右，制 造技术首先要满足结构效率的需要。
. 8
• 推动先进航空制造技术的发展一是 要从技术发展的规律来考虑，二是要考 虑要素，从结构、材料和原理等要素来 考虑。因为制造业是改变形态和性能的 行业，工作对象是物质、是材料、是资 源。
• 在这些要素的基础上，21世纪先进制造 技术应该包括以下三个方面。
. 9
• 一、 新结构的制造技术
随着新机型、新发动机、新机 载设备的出现，一些具有新结构 的产品和需应用新原理加工的技 术必然随之出现。. 14• 来自1) 加速飞机发展的重要技术基础
从飞机发展的历程来看，飞机的更新换代 总是伴随着新材料、新结构、新工艺、新技术 的重大突破；
飞机的发展不断促进材料和制造技术的发 展，而材料和制造技术的发展又为飞机的发展 提供了基础和保障，从而推动了飞机的发展。
. 15
• (2) 提高航空器的性能
先进制造技术可以提高航空器的性 能，确保航空器的高精度、高质量、高 可靠性和安全性。随着飞机性能的提高， 其结构愈来愈复杂，精度要求愈来愈高。
. 17
(3) 缩短飞机研制周期
20世纪70年代以来，计算机数控加工技术 和计算机辅助设计／制造一体化(CAD／CAM) 技术的发展及其在设计和制造中的应用，使飞 机的生产面貌发生了质的变化，大大缩短了研 制周期，加速了飞机的更新换代。
. 18
• 例如，20世纪90年代，美国空军要求 新一代飞机研制周期缩短1／3～l／2；成 本降低25％～30％，并要求在较短的时 间内研制出经济可承受、买得起也用得 起的高性能航空武器装备。
. 4
背景
要求飞机和发动机结构进一步整体化、零件大 型化，以达到大幅度减少零件数量，减少零件 之间连接所增加的重量，避免由于连接带来的 应力集中，提高结构寿命和结构可靠性; 通过减少零件数量，还可以大量减少工装的数 量和加工工装的工时，从而大幅度降低制造成 本。
. 5
第一章 21世纪的航空先进制造技术
. 19
美国F-35联合攻击战斗机是实现“短周 期，低成本”这一要求的高性能经济型 第四代战斗机。它采用了先进数字化异 地协同设计制造技术，将研制周期缩短 了50％；制造时间缩短了66％(从15个月 缩短到5个月)。
. 20
采用了先进数字化异地协同设计制造技术的美国 F-35联合攻击战斗机
. 21