日前,中国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛成功实现海上首飞,对填补我国大型应急救援航空器空白、满足国家应急救援和自然灾害防治体系能力建设需要具有里程碑意义。“鲲龙”首飞成功的背后,也凝聚了上海理工大学(以下简称:上理工)科研团队的智慧。
“鲲龙”是一款大型水陆两栖飞机,由中航工业通用飞机有限责任公司研制,是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备,与C919国产大型干线客机、运20国产大型军用运输机并称为中国大飞机“三剑客”。
作为大飞机,AG600“能吞能吐”,最多载水12吨,单次投水面积4000余平方米,一次性可救护50名遇险人员,“身材”与我们常见的民航客机空客A320差不多大小。

然而,这类“庞然大物”往往需要数百万个3D零部件模型的装配,每一个精细的小零件都不容忽视,在装配中亦存在着技术难题。
零件在使用3D高精细度模型进行虚拟装配时,由于不同层级对精细度的要求不同,往往会带来设计运行缓慢、编辑过程费时费力的问题,为此,有些设计应用中,抛弃了精确模型而转用简化模型,但简化模型也具有其局限性,如液压系统等布线、布管时不方便协同调整,车间装配空间和工具作业范围等工艺设计难以校验等问题。
为了攻克这一难题,实现精确模型和简化模型自适应切换,自2014年起,上理工机械工程学院杜宝江教授团队承担起AG600标准件管理及应用系统项目,在研究中采取快速参数化模型生成的虚拟设计方法,提出了“模型的视觉关注度简化方法与轻量化装配技术”。
这一技术,将自动切换不同精细度模型的轻量化装配功能变成现实,并在飞机设计中应用,有效提高设计效率。根据实际应用测试,与原有全部精确模型装配相比,系统速度提高了 2~3倍,与原有使用全简化模型相比,在校验和重复设计上更方便。
“模型的视觉关注度简化方法与轻量化装配技术”使得标准件的统一管理和装配设计效率提升,为大装备设计中轻量化装配和标准件整体管理应用提供了可借鉴的方法。
“看到上理工的科研技术能够为国家航空事业助力,一方面是对我们的认可,一方面也是激励我们为国家强盛不懈奋斗。”杜宝江感言道。
在杜宝江带领的AG600标准件管理及应用系统项目里,上理工12名毕业生通过审核参与项目,其中研究生6人,本科生6人。
机械工程学院2019届研究生杭诗怡就是其中之一,自本科开始的在校7年间里,她参与了多个国产大飞机的研发项目。
“尽管我参与的只是零件级的项目,但背后的艰辛也很难用一句话来概括。如今看到它成功首飞了,更知道这是通过多少人付出的努力才实现的一幕,我希望能带着机械人精益求精的精神,努力奋斗,为建设制造强国和科技强国添砖加瓦。”
当在新闻里看到“鲲鹏”海上首飞成功时,作为参与其中的一员,杭诗怡自豪且感动。

杜宝江与上理学子们讨论“鲲龙AG600”课题内容
不仅仅是此次的“鲲龙”项目,作为国家级装备制造虚拟仿真试验教学中心负责人、虚拟制造技术研究院院长,杜宝江教授主攻飞机外壳力学研究,其带领的虚拟制造技术科研团队,已完成重大科研和工程项目82项,包括航空、军事、公安、电力、世博、高铁等大装备。
早在2010年,杜宝江教授就与中国商飞上海飞机设计研究院、上海沪江虚拟制造技术股份有限公司的设计团队开展合作,参与商用飞机相关结构件的三维虚拟设计。
在潜心攻关的漫长时光里,逐渐吸引了200多位上海理工学子的加入,有的学生在毕业后继续参与大飞机研制相关项目。
“我们的辛苦付出不但解决了技术难题,更是点燃了这群上理工学子投身中国大飞机等高端装备制造业的激情,我期待让‘航空强国梦’的种子在更多的学子心中生根发芽。”杜宝江谈道。
来源:周到 作者:庞菁涵 董真
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