派克漢尼汾 | 5000Psi航空液壓系統(tǒng)幫助減輕飛機重量
2022-01-17 21:24:02
為了持續(xù)滿足未來20年全球航空運輸量的增長預期，民用航空業(yè)在降低運營成本和節(jié)能減排等領域做出根本性創(chuàng)新。派克宇航液壓系統(tǒng)分部 (HSD) 參與并推動了這些領域的發(fā)展。憑借在高壓流體技術領域的豐富經(jīng)驗，派克HSD為空客A380、A350XWB和波音787設計、制造和驗證5000psi飛機液壓系統(tǒng)、子系統(tǒng)和液壓產(chǎn)品。
與傳統(tǒng)3000 psi的民機液壓系統(tǒng)相比，5000psi系統(tǒng)在提升燃油經(jīng)濟性、降低維護、維修和大修（MRO）成本方面，創(chuàng)造了實際價值和競爭優(yōu)勢。
飛機液壓系統(tǒng)其實是一套液壓動力系統(tǒng)，它為整架飛機提供調(diào)節(jié)并分配液壓動力，用于驅(qū)動主飛控設備（如升降舵、副翼和方向舵）、次飛控制設備（如襟翼、縫翼和擾流板）、起落架、反推作動器、剎車裝置、前輪轉(zhuǎn)向裝置和貨艙門。
由于輸出壓力提高，系統(tǒng)可用較低的輸出流量獲得相同的功率，因此5000psi系統(tǒng)可以選用體積更小、重量更輕的油泵。
廣泛集成了更小更輕部件的液壓系統(tǒng)能為飛機帶來數(shù)百或數(shù)千磅的減重收益（具體數(shù)值視飛機大小而定），達成節(jié)約燃油，提升能效的目的。
Aerospatiale/BAC協(xié)和號超音速客機采用了4000psi高壓系統(tǒng)。2007年投入運營的空客A380則是全球首架采用5000psi液壓系統(tǒng)商用客機：5000 psi系統(tǒng)幫助這架世界上最大的客機降低關鍵部件的重量和體積，全系統(tǒng)減重效果相當明顯。
繼A380之后，空客A350XWB和波音787 Dreamliner飛機也使用了5000psi液壓系統(tǒng)，派克宇航正是這兩架飛機的液壓系統(tǒng)和液壓部件供應商。派克宇航HSD與OEM制造商密切合作，推動了兩個機型液壓系統(tǒng)及部件的設計、開發(fā)、集成、測試和認證，提升了飛機的性能。
派克提供的產(chǎn)品包括：
發(fā)動機驅(qū)動泵
電動馬達泵
液壓油箱
過濾組件
閥類產(chǎn)品
蓄能器
液壓作動產(chǎn)品
完整的“預集成”液壓子系統(tǒng)模塊
派克宇航是前沿的完整液壓系統(tǒng)、先進流體機械、機電子系統(tǒng)和相關部件一級供應商，在高性能商用飛機5000 psi液壓系統(tǒng)的設計、制造、測試和支持領域，派克的系統(tǒng)被驗證和取證過。
主機廠開發(fā)飛機液壓系統(tǒng)時，選擇派克就是選擇成功。派克推出“風險共擔”合作模式，具有多年專業(yè)經(jīng)驗，是主機廠的信心來源。派克為空客A350 XWB和波音787開發(fā)5000 psi液壓系統(tǒng)期間，摸索并積累了豐富經(jīng)驗，進一步鞏固在液壓行業(yè)的先行者地位。派克證明自己有能力整合更先進、更高壓力的液壓系統(tǒng)產(chǎn)品 --- 復雜性從來不是障礙。
—— 派克宇航液壓系統(tǒng)分部，工程經(jīng)理Dan Novak
5000psi材料技術
5000psi液壓系統(tǒng)對液壓泵、蓄能器、過濾設備和密封系統(tǒng)的材料和生產(chǎn)工藝提出更高要求。為了應對嚴苛的腐蝕、溫度和壓力挑戰(zhàn)，派克研發(fā)了更高性能的密封材料和密封產(chǎn)品，又采用了碳纖維、Kevlar?耐高壓纖維、鈦合金等“非常規(guī)”材料，大幅降低液壓部件的尺寸和重量，并滿足壓力需求；派克還改進和研發(fā)了多種工藝，支持5000psi壓力設備的制造。
5000-psi系統(tǒng)的測試取證要求生產(chǎn)廠家具備豐富的系統(tǒng)研發(fā)、集成、和取證經(jīng)驗。派克全面的設計分析工具能夠構建動態(tài)仿真模型，進行應力、振動、熱和流量特性的仿真分析，滿足這一要求。
項目早期，一般采用小型臺架（如液壓系統(tǒng)集成臺架）模擬單套液壓動力系統(tǒng)在飛機上的真實部件和液壓布局，測試確認系統(tǒng)級的功能和性能。全套系統(tǒng)的功能和性能則通過鐵鳥臺用地面試驗方式驗證。在鐵鳥上，液壓系統(tǒng)與起落架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、飛控作動系統(tǒng)和反推系統(tǒng)完整集成，盡可能模擬實際的飛行工況進行試驗。地面試驗完成后，派克繼續(xù)支持飛行試驗，證明系統(tǒng)性能符合設計要求和相關適航規(guī)定。
1993年以來，派克宇航逐步成為世界80%主要航空液壓系統(tǒng)工作包的一級供應商，派克負責設計、研發(fā)和取證的航空液壓系統(tǒng)數(shù)量多于其他供應商。
以下商用機型均使用了派克的液壓系統(tǒng)：
空客 A220, A350 XWB
波音 787 Dreamliner
龐巴迪Global Express, Dash 8-Q400, CRJ-700/900, Challenger 300, Global 7500
中國商飛ARJ21, C919
西飛民機 新舟700
達索Falcon 7X
巴西宇航E-Jets, Legacy 450/500
蘇霍伊 Superjet 100
作為波音787項目的合作伙伴，派克牽頭設計制造了模塊化5000psi子系統(tǒng)，將60個主要液壓部件、數(shù)百個結構元件和緊固件預先集成組裝為一個安裝在發(fā)動機吊掛整流罩中的完整系統(tǒng)模塊。
該模塊單元安裝簡便，可與機翼快速對接，幫助主機廠簡化供應鏈結構。
派克宇航客戶支持分部（CSO）集中提供客戶支持、產(chǎn)品支持和定制化MRO服務，覆蓋派克所有機載產(chǎn)品和發(fā)動機產(chǎn)品。
派克CSO以北美為基地，在德國、法國、俄羅斯、日本、中國、加拿大、巴西等11個主要國家設立客服機構，為當?shù)刂饕暮竭\中心提供本地化服務。派克與新加坡SIA Engineering Company, Ltd.（新航子公司）成立了ACE Service合資公司，在新加坡?lián)碛忻娣e為30,000平方英尺的廠房，是一個具有5,000 psi產(chǎn)品能力的售后服務中心。
除了5000psi維修能力，ACE公司也從事航空液壓件（如液壓泵，飛控作動器、反推作動器等）的維修和大修，維修能力覆蓋派克及其他OEM的產(chǎn)品，能夠快速、準確地診斷問題，提供創(chuàng)新工程方案，為亞太地區(qū)不斷增長的航空市場服務。
與傳統(tǒng)3000 psi的民機液壓系統(tǒng)相比，5000psi系統(tǒng)在提升燃油經(jīng)濟性、降低維護、維修和大修（MRO）成本方面，創(chuàng)造了實際價值和競爭優(yōu)勢。
5000psi液壓系統(tǒng) v.s. 3000psi 液壓系統(tǒng)
飛機液壓系統(tǒng)其實是一套液壓動力系統(tǒng)，它為整架飛機提供調(diào)節(jié)并分配液壓動力，用于驅(qū)動主飛控設備（如升降舵、副翼和方向舵）、次飛控制設備（如襟翼、縫翼和擾流板）、起落架、反推作動器、剎車裝置、前輪轉(zhuǎn)向裝置和貨艙門。
相對3000psi液壓系統(tǒng)，
5000psi系統(tǒng)使用直徑更小的軟硬管路傳輸液壓動力，細管路本身重量更輕，匹配體積更小的液壓系統(tǒng)元件后（如作動器、閥類和接頭組件），能進一步降低整個液壓系統(tǒng)的重量。由于輸出壓力提高，系統(tǒng)可用較低的輸出流量獲得相同的功率，因此5000psi系統(tǒng)可以選用體積更小、重量更輕的油泵。
廣泛集成了更小更輕部件的液壓系統(tǒng)能為飛機帶來數(shù)百或數(shù)千磅的減重收益（具體數(shù)值視飛機大小而定），達成節(jié)約燃油，提升能效的目的。
4000psi、5000psi液壓系統(tǒng)的飛行應用史
Aerospatiale/BAC協(xié)和號超音速客機采用了4000psi高壓系統(tǒng)。2007年投入運營的空客A380則是全球首架采用5000psi液壓系統(tǒng)商用客機：5000 psi系統(tǒng)幫助這架世界上最大的客機降低關鍵部件的重量和體積，全系統(tǒng)減重效果相當明顯。
繼A380之后，空客A350XWB和波音787 Dreamliner飛機也使用了5000psi液壓系統(tǒng)，派克宇航正是這兩架飛機的液壓系統(tǒng)和液壓部件供應商。派克宇航HSD與OEM制造商密切合作，推動了兩個機型液壓系統(tǒng)及部件的設計、開發(fā)、集成、測試和認證，提升了飛機的性能。
派克提供的產(chǎn)品包括：
發(fā)動機驅(qū)動泵
電動馬達泵
液壓油箱
過濾組件
閥類產(chǎn)品
蓄能器
液壓作動產(chǎn)品
完整的“預集成”液壓子系統(tǒng)模塊
5000psi液壓系統(tǒng)的設計、制造和支持經(jīng)驗
派克宇航是前沿的完整液壓系統(tǒng)、先進流體機械、機電子系統(tǒng)和相關部件一級供應商，在高性能商用飛機5000 psi液壓系統(tǒng)的設計、制造、測試和支持領域，派克的系統(tǒng)被驗證和取證過。
主機廠開發(fā)飛機液壓系統(tǒng)時，選擇派克就是選擇成功。派克推出“風險共擔”合作模式，具有多年專業(yè)經(jīng)驗，是主機廠的信心來源。派克為空客A350 XWB和波音787開發(fā)5000 psi液壓系統(tǒng)期間，摸索并積累了豐富經(jīng)驗，進一步鞏固在液壓行業(yè)的先行者地位。派克證明自己有能力整合更先進、更高壓力的液壓系統(tǒng)產(chǎn)品 --- 復雜性從來不是障礙。
—— 派克宇航液壓系統(tǒng)分部，工程經(jīng)理Dan Novak
5000psi材料技術
5000psi液壓系統(tǒng)對液壓泵、蓄能器、過濾設備和密封系統(tǒng)的材料和生產(chǎn)工藝提出更高要求。為了應對嚴苛的腐蝕、溫度和壓力挑戰(zhàn)，派克研發(fā)了更高性能的密封材料和密封產(chǎn)品，又采用了碳纖維、Kevlar?耐高壓纖維、鈦合金等“非常規(guī)”材料，大幅降低液壓部件的尺寸和重量，并滿足壓力需求；派克還改進和研發(fā)了多種工藝，支持5000psi壓力設備的制造。
5000psi測試能力
5000-psi系統(tǒng)的測試取證要求生產(chǎn)廠家具備豐富的系統(tǒng)研發(fā)、集成、和取證經(jīng)驗。派克全面的設計分析工具能夠構建動態(tài)仿真模型，進行應力、振動、熱和流量特性的仿真分析，滿足這一要求。
項目早期，一般采用小型臺架（如液壓系統(tǒng)集成臺架）模擬單套液壓動力系統(tǒng)在飛機上的真實部件和液壓布局，測試確認系統(tǒng)級的功能和性能。全套系統(tǒng)的功能和性能則通過鐵鳥臺用地面試驗方式驗證。在鐵鳥上，液壓系統(tǒng)與起落架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、飛控作動系統(tǒng)和反推系統(tǒng)完整集成，盡可能模擬實際的飛行工況進行試驗。地面試驗完成后，派克繼續(xù)支持飛行試驗，證明系統(tǒng)性能符合設計要求和相關適航規(guī)定。
航空液壓系統(tǒng)研發(fā)經(jīng)驗
1993年以來，派克宇航逐步成為世界80%主要航空液壓系統(tǒng)工作包的一級供應商，派克負責設計、研發(fā)和取證的航空液壓系統(tǒng)數(shù)量多于其他供應商。
以下商用機型均使用了派克的液壓系統(tǒng)：
空客 A220, A350 XWB
波音 787 Dreamliner
龐巴迪Global Express, Dash 8-Q400, CRJ-700/900, Challenger 300, Global 7500
中國商飛ARJ21, C919
西飛民機 新舟700
達索Falcon 7X
巴西宇航E-Jets, Legacy 450/500
蘇霍伊 Superjet 100
先進的子系統(tǒng)能力
作為波音787項目的合作伙伴，派克牽頭設計制造了模塊化5000psi子系統(tǒng)，將60個主要液壓部件、數(shù)百個結構元件和緊固件預先集成組裝為一個安裝在發(fā)動機吊掛整流罩中的完整系統(tǒng)模塊。
該模塊單元安裝簡便，可與機翼快速對接，幫助主機廠簡化供應鏈結構。
售后支持
派克宇航客戶支持分部（CSO）集中提供客戶支持、產(chǎn)品支持和定制化MRO服務，覆蓋派克所有機載產(chǎn)品和發(fā)動機產(chǎn)品。
派克CSO以北美為基地，在德國、法國、俄羅斯、日本、中國、加拿大、巴西等11個主要國家設立客服機構，為當?shù)刂饕暮竭\中心提供本地化服務。派克與新加坡SIA Engineering Company, Ltd.（新航子公司）成立了ACE Service合資公司，在新加坡?lián)碛忻娣e為30,000平方英尺的廠房，是一個具有5,000 psi產(chǎn)品能力的售后服務中心。
除了5000psi維修能力，ACE公司也從事航空液壓件（如液壓泵，飛控作動器、反推作動器等）的維修和大修，維修能力覆蓋派克及其他OEM的產(chǎn)品，能夠快速、準確地診斷問題，提供創(chuàng)新工程方案，為亞太地區(qū)不斷增長的航空市場服務。
