X-59 “靜音超聲速技術(shù)”（QueSST）飛機是美國航空航天局（NASA）數十年來(lái)首次試飛的“X飛機”，它是一種研究型噴氣式超聲速飛機，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)是收集居民區的人們對噪聲的反應，NASA可將這些數據移交給監管機構，為陸地上進(jìn)行商業(yè)超聲速旅行建立可接受的噪聲標準，推翻已頒布了數十年的禁令，并推動(dòng)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(chǎng)機庫中，你會(huì )聽(tīng)到聲音的交響樂(lè )。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飛機的所在地——L裝配區。由于不是黑項目，你可以隨筆者一同來(lái)看看這里的工作場(chǎng)景。

X-59計劃的團隊正在努力工作，部署最新的先進(jìn)制造技術(shù)來(lái)制造這架實(shí)驗飛機。這項工作主要分為三個(gè)部分：中央機身、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，團隊在飛機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的另一個(gè)故事元素。通過(guò)將先進(jìn)的自動(dòng)化、數字化制造設備和工藝（例如自動(dòng)絲束鋪放、機器人鉆孔、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，團隊可以縮短飛機的裝配時(shí)間，從而可以地快速交付優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟可承受的產(chǎn)品。

臭鼬工廠(chǎng)將繼續踐行其“14條軍規”，利用小團隊、簡(jiǎn)單方法、緊密溝通、順暢的管理路徑、良好的判斷能力?？偨Y起來(lái)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(lái)我們具體看一些X-59數字化和自動(dòng)化的制造手段。

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

X-59計劃還以真正的臭鼬方式應用了從以前的計劃中汲取的經(jīng)驗教訓，以降低風(fēng)險和相關(guān)成本，比如“先進(jìn)復合材料貨運飛機”（ACCA）計劃。ACCA又稱(chēng)X-55，洛馬只用5000萬(wàn)美元和18個(gè)月時(shí)間就開(kāi)發(fā)了一種新型軍用運輸機。X-55利用了多尼爾328的座艙，避免開(kāi)發(fā)新的飛行控制系統，增加了一個(gè)18米長(cháng)的全復合材料機身，該機身由8個(gè)ACG公司真空袋固化MTM-45預浸料制造的結構件組成，可能是目前為止最成功的大型非熱壓罐（OOA）結構件的驗證。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(cháng)期關(guān)注筆者文章的人可能對這種機器人不會(huì )陌生。它非常類(lèi)似于波音787后機身47和48段裝配使用的Quadbots多機器人協(xié)同裝配系統，系統由4臺裝配機器人組成并且采用防撞功能支撐協(xié)作，每個(gè)機器人都可以鉆孔、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系列中機身中段的裝配，也在機身外部使用了一臺這種機器人，進(jìn)行鉆孔并且安裝雙面緊固件（不是鉚釘），而機械師則在內部工作，在緊固件上手動(dòng)安裝套環(huán)。機器人可以在車(chē)間中自由移動(dòng)，其框架和末端執行器等位置安裝了4個(gè)攝像頭，能夠實(shí)時(shí)監視機器人的動(dòng)作和鉆孔過(guò)程。

洛馬推出了數字織錦，正在實(shí)施數字線(xiàn)索，實(shí)現數字工程轉型，數字化的三維作業(yè)指導書(shū)和光學(xué)投影輔助裝配系統就是一個(gè)例子。前者屬于虛擬現實(shí)（VR）范疇，可以讓工人更好地理解作業(yè)任務(wù)；后者屬于增強現實(shí)（AR）范圍，可讓?zhuān)ㄅR時(shí)）緊固件的安裝更高效、錯誤更少。洛馬認為，實(shí)施數字線(xiàn)索有五個(gè)階段——1）數字線(xiàn)索啟航，從工程和工裝的實(shí)體模型開(kāi)始，建立各種模型和數據流；2）數字線(xiàn)索使能的自動(dòng)化，就比如自動(dòng)鋪放和裝配；3）將數字線(xiàn)索帶到車(chē)間，就比如工程數據投影、增材制造和AR作業(yè)指導書(shū)；4）在數字線(xiàn)索打結，開(kāi)發(fā)非接觸測量學(xué)應用，如緊固件平整度檢測、涂層厚度檢測、虛擬開(kāi)口驗證、接縫確認、詳細零件確認；5）實(shí)現工業(yè)4.0下的數據革命，建立相連接的企業(yè)級數據系統、將各種物料清單（BOM）加入PLM背板，實(shí)現自動(dòng)化的指標計算、財務(wù)報告、數據分析、與工廠(chǎng)設備的集成以及實(shí)時(shí)的管理可視化。

2020年，在充滿(mǎn)活力的L裝配區，X-59計劃團隊繼續集中精力和決心，迅速在機身制造方面取得進(jìn)展。通過(guò)采用先進(jìn)的制造技術(shù)，臭鼬團隊正在演示數字轉型的價(jià)值，并且跟蹤以裝配飛機和在今年末完成總裝。X-59建成后，將在2021年開(kāi)始飛行，經(jīng)過(guò)幾次檢驗飛行后，飛機將移交給NASA阿姆斯特朗飛行研究中心。從2023年開(kāi)始，將選出部分居民區進(jìn)行測試，使我們更接近商業(yè)超聲速飛行的新時(shí)代。

來(lái)源：空天防務(wù)觀(guān)察