第一节 产品定义、性能
飞机(Aircraft,plane,aeroplane, airplane, aeronef, aeroplane, flying machine),专业术语是固定翼机(fixed-wing aircraft),泛指比空气重,有动力装置驱动,机翼固定于机身且不会相对机身运动,靠空气对机翼的作用力而产生升力的航空器。这种定义是为了与滑翔机和旋翼机有所区别。固定翼飞机是目前最常见的航空器型态。动力的来源包含活塞发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机或火箭发动机等等。同时飞机也是现代生活中不可缺少的运输工具。
在欧美国家,2-6座的小型飞机是一个非常活跃的市场,他们的制造商主要为小型的独立公司,通常仅生产几种机型及衍生机型。这类飞机主要为私人所有,价格较为低廉,广泛应用于私人飞行、飞行培训、观光游览、航空运动等方面。小型飞机一般只装配有一台发动机,一些飞机发烧友也在自己制造这类飞机。
第二节 产品特点及应用领域研究
1、特点
和其他交通工具相比,飞机有很多优点:
速度快。目前喷气式客机的时速在900千米左右, 机动性高。飞机飞行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔,而且可根据客、货源数量随时增加班次。
安全舒适。据国际民航组织统计,民航平均每亿客公里的死亡人数为0.04人,是普通交通方式事故死亡人数的几十分之一到几百分之一,和铁路运输并列为最安全的交通运输方式。
但是飞机作为交通工具也有自身的局限性:
价格昂贵。无论是飞机本身还是飞行所消耗的油料相对其他交通运输方式都高昂的多。
受天气情况影响。虽然现在航空技术已经能适应绝大多数气象条件,但是风、雨、雪、雾等气象条件仍然会影响飞机的起降安全。
起降场地有限制。飞机必须在飞机场起降,一个城市最多不过几个飞机场,而且机场受周围净空条件的限制多分布在郊区。由于从飞机场到市区往往需要一次较长的中转过程,由此给高速列车提供了800公里以内距离的城际运输市场空间。
因此飞机只适用于重量轻,时间要求紧急,航程又不能太近的运输。
2、应用
飞机不仅广泛应用于民用运输和科学研究,还是现代军事里的重要武器,所以又分为民用飞机和军用飞机。
民用飞机除客机和运输机以外还有农业机、森林防护机、航测机、医疗救护机、游览机、公务机、体育机,试验研究机、气象机、特技表演机、执法机等。略……
第三节 小型飞机产品主要技术、工艺现状
大多数飞机由五个主要部分组成:机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。
1、机翼
机翼的主要功用是为飞机提供升力,以支持飞机在空中飞行,也起一定的稳定和操纵作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼。操纵副翼可使飞机滚转;放下襟翼能使机翼升力系数增大。另外,机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。机翼有各种形状,数目也有不同。在航空技术不发达的早期为了提供更大的升力,飞机以双翼机甚至多翼机为主,但现代飞机一般是单翼机。
在机翼设计的过程当中,经常提到的一个矛盾是飞机的稳定性和操作性两个方面,上单翼飞机好像提起来的塑料袋,他非常的稳定,但是操作性稍微差一点;下单翼飞机好像托起来的花瓶,操作性很灵活,但是稳定性就稍微逊色一点。所以民用飞机一般采用上单翼设计,而表演用途或者其他对操作性要求高的的飞机都采用下单翼设计。
2、机身
机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备;还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。但是飞翼是将机身隐藏在机翼内的。
3、尾翼
尾翼包括水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成(某些型号的民用机和军用机整个平尾都是可动的控制面,没有专门的升降舵)。垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转,以及保证飞机能平稳地飞行。
4、起落架
起落装置又称起落架,是用来支撑飞机并使它能在地面和其他水平面起落和停放。陆上飞机的起落装置,一般由减震支柱和机轮组成,此外还有专供水上飞机起降的带有浮筒装置的起落架和雪地起飞用的滑橇式起落架。它是用于起飞与着陆滑跑、地面滑行和停放时支撑飞机。
一般的飞机起落架有3个支撑点,根据这三个支撑点的排列方式,往往分为前三角起落架和后三角起落架。其中,前三角起落架指前面一个支撑点,后面两个支撑点的起落架形式,使用此类起落架的飞机往往静止时仰角较小,在起飞时很快就可以达到很高的速度,当速度达到一定的值时,向后拉起操纵杆,压低水平尾翼,这时前起落架会稍稍抬起,瞬间机翼的两面风速差达到临界,飞机得到足够的升力后即可起飞;后三角起落架采用的是前面两个支撑点,后面一个支撑点的形式,使用此类起落架的飞机往往静止时仰角较大,当飞机在跑道上达到一定的速度的时候,机翼两面的风速差即可达到一个临界,此时后起落架会被抬起,驾驶员继续推油门杆,同时向后拉操作杆以控制飞机平衡,当速度达到一定的值时,飞机即可起飞。
5、动力
动力装置主要用来产生拉力或推力,使飞机前进。其次还可以为飞机上的用电设备提供电力,为空调设备等用气设备提供气源。
现代飞机的动力装置主要包括涡轮发动机和活塞发动机两种,应用较广泛的动力装置有四种:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器;涡轮喷射发动机;涡轮螺旋桨发动机;涡轮风扇发动机。随着航空技术的发展,火箭发动机、冲压发动机、原子能航空发动机等,也有可能会逐渐被采用。动力装置除发动机外,还包括一系列保证发动机正常工作的系统,如燃油供应系统等。
讲到飞机的动力装置,就不得不讲一下飞机的推重比。推重比就是飞机的推力与飞机所受到的重力的比值。目前,一般的民用飞机的推力是小于飞机的重力的,因为每增加一个KN的推力,都要增加飞机的制造成本。所以很多飞机都有一定的爬升速度和爬升角度。而当飞机的推力大于飞机的重力的时候,飞机可以实现高速爬升甚至垂直爬升,很多需要高机动性能的飞机,比如战斗机等都有很大的推力和很小的重力。
另外,等同重力的要求下,飞机的推力越大,机翼面积就越小,飞机巡航阻力就越小,速度就越快,滑跑距离就越长。反之亦然。
飞机除了上述五个主要部分之外,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备和其它设备等。
第四节 小型飞机产品生产工艺特点或流程
飞机制造过程:
先根据设计图纸由各地工厂生产零件,
然后由各地工厂组装成大的部件(机翼、尾翼等等),
接着把各个部件运到总装厂进行组装,组好机身框架,装上机翼、尾翼、垂尾、发动机、起落架等,装上电子仪表,铺设好管路线路等,同时把飞机内部装修好,安上座椅、行李架等等设施。
最后,根据客户需要进行表面涂装~~~然后就可以交付使用了。
零部件的生产和组装,一般都是由各地分工厂来完成,也有的干脆承包给合作伙伴来生产,例如,上海飞机制造厂就一直向波音公司提供波音737的尾翼。
各零部件最后汇集到总装厂进行总装。
飞机制作过程包括了整个生产过程,而制造工艺流程是针对某一具体阶段的某一具体工作来说的。
比如说某个零件的车削加工,热处理,表面镀膜等等,都是不同的工艺,有不同的工序,工作步骤,也就是工艺流程。
以飞机蒙皮表面涂层的涂覆工艺为例,工艺流程如下:
(1)表面准备:遮蔽保护——清洗——打磨——表面准备质量控制
(2)材料准备:底漆、面漆和标志漆的充分搅拌、陪置、调整施工年度以及过滤等。
(3)喷漆施工:喷涂底漆——喷涂面漆——喷涂标志漆略……
第五节 小型飞机产品技术发展阶段分析
目前,航空制造业信息化应用得到企业的充分重视和发展。飞机产品结构复杂,零件结构、材料、状态多种多样,工艺种类覆盖零件机械加工、钣金、冶金工艺、复合材料加工、部件装配、总装和试验等,工艺过程复杂。在产品设计、工艺设计、工装设计、制造过程及检测试验等业务领域广泛采用信息化技术,特别是近年来在制造领域随着PDM、 CAPP和MES的全面应用,实现了工艺文件编制、工艺信息管理以及PDM/CAPP/MES集成等功能,实现了工艺业务的信息化、集成化,并且实现了生产准备、制造过程、质量控制等领域的信息化,缩短了产品研制生产周期,提高了产品质量,取得了明显的经济效益,大大提升了企业核心竞争力。
但总体来看,我国航空工艺数字化技术的应用还处在较低层次上的“计算机化”,还需要大量工作才能满足新型飞机研制生产的迫切需要。
第六节 小型飞机产品主要原材料产量分析
一、原材料生产规模
2005-2010年钢材生产规模
单位:万吨
年份 | 钢材 | 同比增长 |
2005年 | 37771 | 27.08% |
2006年 | 46893 | 24.15% |
2007年 | 56561 | 20.62% |
2008年 | 58177 | 2.86% |
2009年 | 69626 | 19.68% |
2010年 | 79627 | 14.70% |
2005-2010年我国原铝产量
单位:千吨、%
年份 | 产量 | 同比 |
2005年 | 7806 | - |
2006年 | 9349 | 19.77 |
2007年 | 12588 | 34.65 |
2008年 | 13105 | 4.11 |
2009年 | 12964 | -1.08 |
2010年 | 16131 | 24.43 |
二、原材料生产区域结构
2010年1-11月我国钢材产值地区分布
单位:千元
地区 | 产值 |
北京市 | 82718488 |
天津市 | 191994371 |
河北省 | 563866733 |
山西省 | 148091385 |
内蒙古自治区 | 55988104 |
辽宁省 | 334749138 |
吉林省 | 39085433 |
黑龙江省 | 18460974 |
上海市 | 193940630 |
江苏省 | 593456980 |
浙江省 | 146759132 |
安徽省 | 130270505 |
福建省 | 72909485 |
江西省 | 88038938 |
山东省 | 252013416 |
河南省 | 125111767 |
湖北省 | 60762741 |
湖南省 | 81256324 |
广东省 | 153697365 |
广西壮族自治区 | 64553278 |
海南省 | 612927 |
重庆市 | 38343865 |
四川省 | 116684176 |
贵州省 | 3626341 |
云南省 | 40363102 |
陕西省 | 35141785 |
甘肃省 | 55600177 |
青海省 | 6883267 |
宁夏回族自治区 | 1187888 |
新疆维吾尔自治区 | 29849260 |
2010年1-11月我国原铝产区分布
单位:吨
地区 | 1-11月止累计 | 1-11月止累计同比增长(%) |
全国 | 14,355,224.92 | 22.61 |
山西 | 742,660.77 | 9.28 |
内蒙古 | 1,351,904.92 | 12.43 |
辽宁 | 188,376.85 | 187.83 |
黑龙江 | 2,619.00 | -41.9 |
江苏 | 100,148.00 | 2.69 |
浙江 | 146,369.39 | 54.51 |
安徽 | 1,102.39 | 135.69 |
福建 | 94,349.00 | 39.25 |
山东 | 1,523,010.20 | 13.89 |
河南 | 3,375,953.00 | 19.25 |
湖北 | 368,564.29 | 48.45 |
湖南 | 263,725.00 | 78.48 |
广西 | 632,540.42 | 35.56 |
重庆 | 122,742.00 | 14.65 |
四川 | 535,818.29 | 32.82 |
贵州 | 823,623.60 | 18.53 |
云南 | 620,276.35 | 9.5 |
陕西 | 270,333.00 | 20.1 |
甘肃 | 906,759.22 | 5.66 |
青海 | 1,374,240.70 | 41.33 |
宁夏 | 849,215.16 | 44.73 |
新疆 | 60,893.37 | 20.72 |
三、原材料生产规模预测
2011-2015年钢材生产规模预测单位:万吨
年份 | 产量 | 同比增长 |
2011年 | 93993 | 18.04% |
2012年 | 109941 | 16.97% |
2013年 | 125889 | 14.51% |
2014年 | 141838 | 12.67% |
2015年 | 157786 | 11.24% |
单位:千吨
年份 | 产量 | 同比增长 |
2011年 | 20000 | 23.98% |
2012年 | 23401 | 17.01% |
2013年 | 27114 | 15.87% |
2014年 | 30619 | 12.93% |
2015年 | 34263 | 11.90% |
第七节 产品主要原材料价格走势
一、产品主要原材料历年价格分析
2005-2010年我国钢材、原铝历年价格分析
二、产品主要原材料价格走势预测
目前我国钢铁过剩产能约有1亿吨;全国大小钢厂数百家,大多数中小钢厂技术水平比较落后。庞大的产能和分散的产业格局,使我国钢铁企业难以掌握进口铁矿石的定价权;虽然我国是全球铁矿石最大买家,但往往只能接受大铁矿石供应商的漫天要价。未来钢材价格走势主要受国际铁矿石价格的影响。略……
第八节 基本情况综合评价
国内先进省(市)正纷纷进军轻型飞机制造领域。我国通用航空飞机研制生产尚处于起步阶段,为抢占轻型飞机制造这一朝阳产业制高点,各省市的争夺已趋白热化。其中,河北省与中国航空工业第二集团签署了战略合作协议,依托石家庄飞机工业公司打造中国通用飞机产业基地;江苏省与南京航空航天大学开展轻型通用飞机合作研制,并自行研发成功了被誉为"空中轿车"的轻型公务机,填补了我国4-6座小型公务飞机的一项空白;山东省已将滨州通用飞机制造基地建设纳入近年的重点项目名单,其滨奥飞机制造有限公司钻石DA40型飞机已实现批量生产;四川省成飞集团公司也与美国"Tiger"公司合作生产"Tiger"AG-5B私人飞机;陕西省西安凤凰飞机制造有限公司与美国Maverick喷气公务机公司签署合作协议,决定在西安阎良国家航空高技术产业基地共同投资生产轻型喷气式公务机。此外,北京、上海、重庆、广东、天津、黑龙江、江西、福建、辽宁、甘肃等省(市)都在制订计划,雄心勃勃地进军制定飞机制造领域。
第九节 小型飞机市场存在主要问题分析
投资体制落后是造成我国小型飞机业落后的重要原因,航空服务业是资本密集型产业,投入量大,资本回收周期长。
经营管理水平较低,市场开拓力度不足。在市场经济条件下,小型飞机企业尚未适应情况的发展变化,没有形成强烈的市场竞争意识,还存在着等靠要等依赖思想,经营亏损严重。长期以来受我国传统计划体制的影响,小型飞机企业一直是坐等国家计划下拨,坐等顾客上门,缺乏主动寻找、开拓市场的积极性,从而一直没有打开通用航空的市场局面。略……
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