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X-59 “靜音超聲速技術(shù)”（QueSST）飛機(jī)是美國航空航天局（NASA）數(shù)十年來首次試飛的“X飛機(jī)”，它是一種研究型噴氣式超聲速飛機(jī)，旨在將聲爆的響聲降低到像輕柔的急速心跳聲那樣。X-59的任務(wù)是收集居民區(qū)的人們對噪聲的反應(yīng)，NASA可將這些數(shù)據(jù)移交給監(jiān)管機(jī)構(gòu)，為陸地上進(jìn)行商業(yè)超聲速旅行建立可接受的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，推翻已頒布了數(shù)十年的禁令，并推動商業(yè)旅行業(yè)的新發(fā)展。

最近，如果你漫步在加利福尼亞州帕姆代爾的臭鼬工廠機(jī)庫中，你會聽到聲音的交響樂。呼呼和嗡嗡聲、鉆孔聲和鉚接聲。如果你尋聲而去，可以將它們精確地定位到一個(gè)位置——正在建造中的X-59飛機(jī)的所在地——L裝配區(qū)。由于不是黑項(xiàng)目，你可以隨筆者一同來看看這里的工作場景。

X-59計(jì)劃的團(tuán)隊(duì)正在努力工作，部署最新的先進(jìn)制造技術(shù)來制造這架實(shí)驗(yàn)飛機(jī)。這項(xiàng)工作主要分為三個(gè)部分：中央機(jī)身、整體單翼和尾翼，分別在前、中、后三個(gè)大型工裝型架上完成。迄今為止，團(tuán)隊(duì)在飛機(jī)的所有三部分工作上都取得了重大進(jìn)展。

X-59不僅僅是其各個(gè)部分的相加，它的裝配是這架飛機(jī)的另一個(gè)故事元素。通過將先進(jìn)的自動化、數(shù)字化制造設(shè)備和工藝（例如自動絲束鋪放、機(jī)器人鉆孔、光學(xué)投影和測量學(xué)以及基于模型的工程）與工程師以及工人的熟練技能融合在一起，團(tuán)隊(duì)可以縮短飛機(jī)的裝配時(shí)間，從而可以地快速交付優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)可承受的產(chǎn)品。

臭鼬工廠將繼續(xù)踐行其“14條軍規(guī)”，利用小團(tuán)隊(duì)、簡單方法、緊密溝通、順暢的管理路徑、良好的判斷能力。總結(jié)起來那就是——快速、安靜和質(zhì)量（3Q）。臭鼬關(guān)注的6大核心能力之中，先進(jìn)制造是其中之一，接下來我們具體看一些X-59數(shù)字化和自動化的制造手段。

制造方面，自動絲束鋪放（AFP）機(jī)床可以高效地制造大型復(fù)合材料蒙皮壁板。盡管X-59的整體單翼并無太大曲率，但我們知道，空客A350率先在其機(jī)翼蒙皮壁板上使用了AFP技術(shù)而不是自動鋪帶，隨后波音777X和787的機(jī)翼蒙皮壁板制造也先后轉(zhuǎn)向了AFP技術(shù)。AFP允許利用機(jī)器人式的高精度和能夠量身定制的疊加鋪層設(shè)計(jì)，自動化地制造大型整體結(jié)構(gòu)，從而減少裝配工藝中的零件數(shù)量，同時(shí)鋪絲頭上還集成有紅外加熱裝置，提升樹脂的粘合性與鋪放質(zhì)量。這標(biāo)志著另一種先進(jìn)的制造方法，使該計(jì)劃能夠在數(shù)字使能的環(huán)境下保持靈活性和敏捷性。

X-59計(jì)劃還以真正的臭鼬方式應(yīng)用了從以前的計(jì)劃中汲取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以降低風(fēng)險(xiǎn)和相關(guān)成本，比如“先進(jìn)復(fù)合材料貨運(yùn)飛機(jī)”（ACCA）計(jì)劃。ACCA又稱X-55，洛馬只用5000萬美元和18個(gè)月時(shí)間就開發(fā)了一種新型軍用運(yùn)輸機(jī)。X-55利用了多尼爾328的座艙，避免開發(fā)新的飛行控制系統(tǒng)，增加了一個(gè)18米長的全復(fù)合材料機(jī)身，該機(jī)身由8個(gè)ACG公司真空袋固化MTM-45預(yù)浸料制造的結(jié)構(gòu)件組成，可能是目前為止最成功的大型非熱壓罐（OOA）結(jié)構(gòu)件的驗(yàn)證。在X-59上，洛馬與柯林斯航宇合作研制的襟翼、副翼和舵面這些控制面都是非熱壓罐工藝。

長期關(guān)注筆者文章的人可能對這種機(jī)器人不會陌生。它非常類似于波音787后機(jī)身47和48段裝配使用的Quadbots多機(jī)器人協(xié)同裝配系統(tǒng)，系統(tǒng)由4臺裝配機(jī)器人組成并且采用防撞功能支撐協(xié)作，每個(gè)機(jī)器人都可以鉆孔、锪孔、檢測孔質(zhì)量、涂覆密封劑和安裝緊固件，可將裝配效率提升30%。777系列中機(jī)身中段的裝配，也在機(jī)身外部使用了一臺這種機(jī)器人，進(jìn)行鉆孔并且安裝雙面緊固件（不是鉚釘），而機(jī)械師則在內(nèi)部工作，在緊固件上手動安裝套環(huán)。機(jī)器人可以在車間中自由移動，其框架和末端執(zhí)行器等位置安裝了4個(gè)攝像頭，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視機(jī)器人的動作和鉆孔過程。

洛馬推出了數(shù)字織錦，正在實(shí)施數(shù)字線索，實(shí)現(xiàn)數(shù)字工程轉(zhuǎn)型，數(shù)字化的三維作業(yè)指導(dǎo)書和光學(xué)投影輔助裝配系統(tǒng)就是一個(gè)例子。前者屬于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）范疇，可以讓工人更好地理解作業(yè)任務(wù)；后者屬于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）范圍，可讓（臨時(shí)）緊固件的安裝更高效、錯(cuò)誤更少。洛馬認(rèn)為，實(shí)施數(shù)字線索有五個(gè)階段——1）數(shù)字線索啟航，從工程和工裝的實(shí)體模型開始，建立各種模型和數(shù)據(jù)流；2）數(shù)字線索使能的自動化，就比如自動鋪放和裝配；3）將數(shù)字線索帶到車間，就比如工程數(shù)據(jù)投影、增材制造和AR作業(yè)指導(dǎo)書；4）在數(shù)字線索打結(jié)，開發(fā)非接觸測量學(xué)應(yīng)用，如緊固件平整度檢測、涂層厚度檢測、虛擬開口驗(yàn)證、接縫確認(rèn)、詳細(xì)零件確認(rèn)；5）實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0下的數(shù)據(jù)革命，建立相連接的企業(yè)級數(shù)據(jù)系統(tǒng)、將各種物料清單（BOM）加入PLM背板，實(shí)現(xiàn)自動化的指標(biāo)計(jì)算、財(cái)務(wù)報(bào)告、數(shù)據(jù)分析、與工廠設(shè)備的集成以及實(shí)時(shí)的管理可視化。

2020年，在充滿活力的L裝配區(qū)，X-59計(jì)劃團(tuán)隊(duì)繼續(xù)集中精力和決心，迅速在機(jī)身制造方面取得進(jìn)展。通過采用先進(jìn)的制造技術(shù)，臭鼬團(tuán)隊(duì)正在演示數(shù)字轉(zhuǎn)型的價(jià)值，并且跟蹤以裝配飛機(jī)和在今年末完成總裝。X-59建成后，將在2021年開始飛行，經(jīng)過幾次檢驗(yàn)飛行后，飛機(jī)將移交給NASA阿姆斯特朗飛行研究中心。從2023年開始，將選出部分居民區(qū)進(jìn)行測試，使我們更接近商業(yè)超聲速飛行的新時(shí)代。

來源：空天防務(wù)觀察