下一步航天航空示范工程建议：探索

1）大型运载火箭制造技术与装备应用示范

我国在大型/重型运载火箭与俄、美等制造差距大，大直径（3.35～10 m）运载火箭箭体结构制造技术制造技术落后、装备能力不足，需要开发先进的制造技术与装备，完成大型火箭箭体优质、高效、绿色制造，实现大型氢氧发动机、发动机高可靠、低成本制造，研制运载火箭柔性总装对接装备与系统，全面提升我国运载火箭的制造与装配技术水平。具体研究内容包括：①箭体结构高效制造技术与装备，发展大直径纵缝、环缝的搅拌摩擦焊接技术与装备，箭体大型壁板高效铣削技术与装备，大型薄壁构件成形技术与装备，大型液体发动机制造技术，高温合金细晶铸造技术，大尺寸银锆铜沟槽内壁整体旋压成形技术，发动机沟槽内壁及喷管加工技术，钛合金等难加工材料球阀的精密加工技术，发动机核心组件的专用五轴加工机床，银锆铜推力室内外壁结构扩散钎焊技术，2 m级钛合金喷管内外壁扩散钎焊技术，220 t氢氧发动机总装技术等；②运载火箭柔性对接装配技术，发展多自由度调姿柔性装备与系统，全向移动辅助对接装备与系统，大尺寸局域空间定位系统，测量-匹配-调整多自由度协调对接控制技术等。

2）大型复杂复合材料结构件设计与制造技术与装备应用示范

航天航空复合材料构件方面，主要存在复合材料原材料国产化程度不高，制造成本较高，产品的结构、功能化特色不显著等差距，如深空探测、高轨卫星等型号的天线，其结构大型化、整体化、稳定化、轻量化、型面复杂、精度高，服役环境条件苛刻，而制造过程中关键设备缺失、通用设备效率低、自动化水平低，无法适应航天复合材料构件高精度、高可靠、长寿命的需求。因此，急需建成具有自主产权的高性能热熔法预浸料的制备技术与设备、航天超长高精度复合材料构件的连续成形技术与装备、航天大型复合材料贮箱的自动铺放技术与装备航天大口径高精度天线反射器的精度测量/在线修磨技术与装备，开展相应的制造技术研究与应用，全面提升我国在大型航天复合材料构件制造领域的核心竞争能力。具体研究内容包括：大型航天器碳纤维增强复合材料构件可设计技术，高性能热熔法预浸料的制备技术与设备，超长高精度复合材料构件的连续成形技术与装备，大型高性能复合材料壳体一体化快速制造与检测技术，大型复合材料贮箱的自动铺放技术与装备，大型耐高温、抗冲刷C/C材料制品快速制造与检测技术，大口径高精度天线反射器的精度测量/在线修磨技术与装备研发等。

建立智能化复合材大部件高效低成本制造示范工程，打通飞机大型复合材料部件数字化生产线。通过引入国外先进的复合材料铺丝、铺带机，掌握大曲率复杂零件的自动铺丝、铺带技术。建立大型复合材料加筋壁板自动化制造流程及实现路径，实现自动铺丝、热隔膜、先进拉挤等技术的成熟应用。具体研究内容如下：①多种型号中典型零件的热压罐制造技术进行技术；②复材零件的批生产能力研究大型飞机复材机翼和宽体机身等典型主承力结构制造、检测及修理关键技术；③突破液体成形、热塑性复合材料增材制造等先进制造技术制造壁垒并实现工程化应用；④复合材料大尺寸壁板的自动化生产；⑤实现复合材料零件的低成本、自动化、智能化制造形成大型飞机复材零件的批生产能力；⑥建立复合材料结构制造成本数据库，在复合材料结构制造成本数据库的基础上建立复材制造工艺的成本估算系统。

3）卫星总装模块化、自动装配、检测与极端环境试验示范应用

我国现有的卫星制造、检测与试验过程对人的数量以及经验的依赖性非常高，系列化、通用化及智能化生产水平落后，采用机器人等自动化装配及精密检测手段，实现卫星装配、总装与测试（assembly， integration and test，AIT）过程的模块化、自动化、数字化、智能化以及总装AIT数据管理的精细化、精确化，对提高我国卫星的整体制造水平、保证卫星总装质量和提升生产效率具有重要意义。卫星柔性总装平台工程建设的主要任务是：根据卫星产品化、型谱化的要求，发展部组件模块化机器人装配技术，大载荷自动平衡重力精密对接技术，极端环境试验技术及装备，总装数据集中控制和管理平台，太阳翼板面水平展开多体动力学仿真技术，太阳翼板面水平展开试验工装，太阳翼板面水平装配与展收试验工艺技术，太阳翼板面水平展开试验测试与评价技术等，建设多品种、多型谱卫星平台的可重构、柔性装配线，实现总装自动装配、自动检测的柔性数字化制造功能。

4）航天航空增材制造技术与装备示范应用(www.xing528.com)

金属构件增材制造集数字化和智能化于一体，是技术创新的主要标志和国际竞争的热点，美国和欧洲各国是这项技术的领跑者。应用目标包括导弹、人造卫星、超声速飞行器的薄壁结构件，以及飞机承力结构件、航空发动机零件等。国内增材制造技术的发展现状可概括为“国家战略规划、各级政府支持，基础研究火热，工业应用薄弱，产业初具雏形”。发展航天复杂金属构件增材制造成套装备与工艺，建立高效精密、大幅面精密、大尺寸高效的多元化快速成形制造系统，对满足航天飞行器高性能制造、高密度发射的制造需求，提升航天制造水平，具有十分重要的战略意义。具体研究内容包括：增材制造对象结构设计和优化技术，大型薄壁复杂结构件增材制造制造技术与装备，复杂结构件精密增材制造技术与装备，在轨微重力增材制造技术，难熔金属、复合材料增材制造技术，含能材料增材制造精密成形与检测技术，微纳尺寸结构件的增材制造技术与装备，铝合金复杂构件电弧增材制造技术研发等。通过工程实施，建成集高精度、大幅面激光选区熔化成形设备，高效激光熔融沉积设备，电子束增材制造装备，电弧快速成形设备，激光选择性烧结设备于一体的航天航空增材制造工程中心，研发关键装备与工艺技术，具备尺寸全覆盖的钛合金、高强钢、铝合金等航天航空关键复杂金属构件快速成形能力，形成高性能航天航空产品关键金属部件的快速研制能力。

5）航天航空基于网络的设计/制造/服务一体化示范工程

建立基于网络的设计/制造/服务一体化示范工程。以计算机网络系统为基础，采用开放的体系结构，集成企业相关应用软件工具（CAX、ERP、PDM、MES等）和协同支撑工具，实现产品设计制造的大数据集成、功能集成和过程集成，形成支持跨企业的产品设计制造协同工作环境。具体研究内容如下：①制订运载火箭、商用飞机、商用发动机设计、试验、制造和服务协同工作体系标准；②建立数字化设计、试验和制造流程，实现传统的串行工作模式向并行和协同工作模式；③实现机构设置的扁平化和数据流程、工作流程的同步和协调；④建立项目矩阵管理技术，按照产品和过程成立不同层次的协同工作组（IPT），实行IPT组织和成员的动态、矩阵式管理。

6）商用航空发动机大数据存储及挖掘技术示范工程

民用航空发动机型号研制；宽体客机发动机及新构型技术验证。具体研究内容：①研究民用航空大数据收集、存储和集中、访问等技术，解决大数据存储、存储管理成本及高效访问等问题；②研究数据挖掘的技术能力及用于监视、维修的任务需求；③获取民用航空大量数据，研究数据挖掘的方法、算法，建立发动机参数趋势和寿命、故障之间的因果关系、部件失效或潜在失效的指示；④研究基于使用数据或专家系统进行数据挖掘模型及方法的验证方法，数据系统能在线存储至少5年的运行数据。

7）航天航空数字化智能化工厂示范工程

建立航天航空数字化智能工厂示范工程；实现运载火箭、卫星制造、民机机体、商用发动机结构装配工艺流程的数字化、自动化、智能化装配；完成虚拟五轴自动化钻铆设备、大部件自动调姿装配系统、自动导引运输系统、智能机器人、柔性工装等自动化/智能化装备的集成研制，打破航空高端设备及机器人全进口的惯例，逐步实现智能设备国产化。具体研究内容如下：①装配过程模拟仿真；②制造信息全过程跟踪和产品质量追溯；③工艺数据库和工艺参数优化；④自动化设备运行在线监控和故障诊断；⑤制造信息全程跟踪和产品质量追溯、精益生产管理等功能。