派克汉尼汾 | 5000Psi航空液压系统帮助减轻飞机重量
2021-01-17 21:24:02
为了持续满足未来20年全球航空运输量的增长预期，民用航空业在降低运营成本和节能减排等领域做出根本性创新。派克宇航液压系统分部 (HSD) 参与并推动了这些领域的发展。凭借在高压流体技术领域的丰富经验，派克HSD为空客A380、A350XWB和波音787设计、制造和验证5000psi飞机液压系统、子系统和液压产品。
与传统3000 psi的民机液压系统相比，5000psi系统在提升燃油经济性、降低维护、维修和大修（MRO）成本方面，创造了实际价值和竞争优势。
飞机液压系统其实是一套液压动力系统，它为整架飞机提供调节并分配液压动力，用于驱动主飞控设备（如升降舵、副翼和方向舵）、次飞控制设备（如襟翼、缝翼和扰流板）、起落架、反推作动器、刹车装置、前轮转向装置和货舱门。
由于输出压力提高，系统可用较低的输出流量获得相同的功率，因此5000psi系统可以选用体积更小、重量更轻的油泵。
广泛集成了更小更轻部件的液压系统能为飞机带来数百或数千磅的减重收益（具体数值视飞机大小而定），达成节约燃油，提升能效的目的。
Aerospatiale/BAC协和号超音速客机采用了4000psi高压系统。2007年投入运营的空客A380则是全球首架采用5000psi液压系统商用客机：5000 psi系统帮助这架世界上最大的客机降低关键部件的重量和体积，全系统减重效果相当明显。
继A380之后，空客A350XWB和波音787 Dreamliner飞机也使用了5000psi液压系统，派克宇航正是这两架飞机的液压系统和液压部件供应商。派克宇航HSD与OEM制造商密切合作，推动了两个机型液压系统及部件的设计、开发、集成、测试和认证，提升了飞机的性能。
派克提供的产品包括：
发动机驱动泵
电动马达泵
液压油箱
过滤组件
阀类产品
蓄能器
液压作动产品
完整的“预集成”液压子系统模块
派克宇航是前沿的完整液压系统、先进流体机械、机电子系统和相关部件一级供应商，在高性能商用飞机5000 psi液压系统的设计、制造、测试和支持领域，派克的系统被验证和取证过。
主机厂开发飞机液压系统时，选择派克就是选择成功。派克推出“风险共担”合作模式，具有多年专业经验，是主机厂的信心来源。派克为空客A350 XWB和波音787开发5000 psi液压系统期间，摸索并积累了丰富经验，进一步巩固在液压行业的先行者地位。派克证明自己有能力整合更先进、更高压力的液压系统产品 --- 复杂性从来不是障碍。
—— 派克宇航液压系统分部，工程经理Dan Novak
5000psi材料技术
5000psi液压系统对液压泵、蓄能器、过滤设备和密封系统的材料和生产工艺提出更高要求。为了应对严苛的腐蚀、温度和压力挑战，派克研发了更高性能的密封材料和密封产品，又采用了碳纤维、Kevlar™耐高压纤维、钛合金等“非常规”材料，大幅降低液压部件的尺寸和重量，并满足压力需求；派克还改进和研发了多种工艺，支持5000psi压力设备的制造。
5000-psi系统的测试取证要求生产厂家具备丰富的系统研发、集成、和取证经验。派克全面的设计分析工具能够构建动态仿真模型，进行应力、振动、热和流量特性的仿真分析，满足这一要求。
项目早期，一般采用小型台架（如液压系统集成台架）模拟单套液压动力系统在飞机上的真实部件和液压布局，测试确认系统级的功能和性能。全套系统的功能和性能则通过铁鸟台用地面试验方式验证。在铁鸟上，液压系统与起落架系统、转向系统、刹车系统、飞控作动系统和反推系统完整集成，尽可能模拟实际的飞行工况进行试验。地面试验完成后，派克继续支持飞行试验，证明系统性能符合设计要求和相关适航规定。
1993年以来，派克宇航逐步成为世界80%主要航空液压系统工作包的一级供应商，派克负责设计、研发和取证的航空液压系统数量多于其他供应商。
以下商用机型均使用了派克的液压系统：
空客 A220, A350 XWB
波音 787 Dreamliner
庞巴迪Global Express, Dash 8-Q400, CRJ-700/900, Challenger 300, Global 7500
中国商飞ARJ21, C919
西飞民机 新舟700
达索Falcon 7X
巴西宇航E-Jets, Legacy 450/500
苏霍伊 Superjet 100
作为波音787项目的合作伙伴，派克牵头设计制造了模块化5000psi子系统，将60个主要液压部件、数百个结构元件和紧固件预先集成组装为一个安装在发动机吊挂整流罩中的完整系统模块。
该模块单元安装简便，可与机翼快速对接，帮助主机厂简化供应链结构。
派克宇航客户支持分部（CSO）集中提供客户支持、产品支持和定制化MRO服务，覆盖派克所有机载产品和发动机产品。
派克CSO以北美为基地，在德国、法国、俄罗斯、日本、中国、加拿大、巴西等11个主要国家设立客服机构，为当地主要的航运中心提供本地化服务。派克与新加坡SIA Engineering Company, Ltd.（新航子公司）成立了ACE Service合资公司，在新加坡拥有面积为30,000平方英尺的厂房，是一个具有5,000 psi产品能力的售后服务中心。
除了5000psi维修能力，ACE公司也从事航空液压件（如液压泵，飞控作动器、反推作动器等）的维修和大修，维修能力覆盖派克及其他OEM的产品，能够快速、准确地诊断问题，提供创新工程方案，为亚太地区不断增长的航空市场服务。
与传统3000 psi的民机液压系统相比，5000psi系统在提升燃油经济性、降低维护、维修和大修（MRO）成本方面，创造了实际价值和竞争优势。
5000psi液压系统 v.s. 3000psi 液压系统
飞机液压系统其实是一套液压动力系统，它为整架飞机提供调节并分配液压动力，用于驱动主飞控设备（如升降舵、副翼和方向舵）、次飞控制设备（如襟翼、缝翼和扰流板）、起落架、反推作动器、刹车装置、前轮转向装置和货舱门。
相对3000psi液压系统，
5000psi系统使用直径更小的软硬管路传输液压动力，细管路本身重量更轻，匹配体积更小的液压系统元件后（如作动器、阀类和接头组件），能进一步降低整个液压系统的重量。由于输出压力提高，系统可用较低的输出流量获得相同的功率，因此5000psi系统可以选用体积更小、重量更轻的油泵。
广泛集成了更小更轻部件的液压系统能为飞机带来数百或数千磅的减重收益（具体数值视飞机大小而定），达成节约燃油，提升能效的目的。
4000psi、5000psi液压系统的飞行应用史
Aerospatiale/BAC协和号超音速客机采用了4000psi高压系统。2007年投入运营的空客A380则是全球首架采用5000psi液压系统商用客机：5000 psi系统帮助这架世界上最大的客机降低关键部件的重量和体积，全系统减重效果相当明显。
继A380之后，空客A350XWB和波音787 Dreamliner飞机也使用了5000psi液压系统，派克宇航正是这两架飞机的液压系统和液压部件供应商。派克宇航HSD与OEM制造商密切合作，推动了两个机型液压系统及部件的设计、开发、集成、测试和认证，提升了飞机的性能。
派克提供的产品包括：
发动机驱动泵
电动马达泵
液压油箱
过滤组件
阀类产品
蓄能器
液压作动产品
完整的“预集成”液压子系统模块
5000psi液压系统的设计、制造和支持经验
派克宇航是前沿的完整液压系统、先进流体机械、机电子系统和相关部件一级供应商，在高性能商用飞机5000 psi液压系统的设计、制造、测试和支持领域，派克的系统被验证和取证过。
主机厂开发飞机液压系统时，选择派克就是选择成功。派克推出“风险共担”合作模式，具有多年专业经验，是主机厂的信心来源。派克为空客A350 XWB和波音787开发5000 psi液压系统期间，摸索并积累了丰富经验，进一步巩固在液压行业的先行者地位。派克证明自己有能力整合更先进、更高压力的液压系统产品 --- 复杂性从来不是障碍。
—— 派克宇航液压系统分部，工程经理Dan Novak
5000psi材料技术
5000psi液压系统对液压泵、蓄能器、过滤设备和密封系统的材料和生产工艺提出更高要求。为了应对严苛的腐蚀、温度和压力挑战，派克研发了更高性能的密封材料和密封产品，又采用了碳纤维、Kevlar™耐高压纤维、钛合金等“非常规”材料，大幅降低液压部件的尺寸和重量，并满足压力需求；派克还改进和研发了多种工艺，支持5000psi压力设备的制造。
5000psi测试能力
5000-psi系统的测试取证要求生产厂家具备丰富的系统研发、集成、和取证经验。派克全面的设计分析工具能够构建动态仿真模型，进行应力、振动、热和流量特性的仿真分析，满足这一要求。
项目早期，一般采用小型台架（如液压系统集成台架）模拟单套液压动力系统在飞机上的真实部件和液压布局，测试确认系统级的功能和性能。全套系统的功能和性能则通过铁鸟台用地面试验方式验证。在铁鸟上，液压系统与起落架系统、转向系统、刹车系统、飞控作动系统和反推系统完整集成，尽可能模拟实际的飞行工况进行试验。地面试验完成后，派克继续支持飞行试验，证明系统性能符合设计要求和相关适航规定。
航空液压系统研发经验
1993年以来，派克宇航逐步成为世界80%主要航空液压系统工作包的一级供应商，派克负责设计、研发和取证的航空液压系统数量多于其他供应商。
以下商用机型均使用了派克的液压系统：
空客 A220, A350 XWB
波音 787 Dreamliner
庞巴迪Global Express, Dash 8-Q400, CRJ-700/900, Challenger 300, Global 7500
中国商飞ARJ21, C919
西飞民机 新舟700
达索Falcon 7X
巴西宇航E-Jets, Legacy 450/500
苏霍伊 Superjet 100
先进的子系统能力
作为波音787项目的合作伙伴，派克牵头设计制造了模块化5000psi子系统，将60个主要液压部件、数百个结构元件和紧固件预先集成组装为一个安装在发动机吊挂整流罩中的完整系统模块。
该模块单元安装简便，可与机翼快速对接，帮助主机厂简化供应链结构。
售后支持
派克宇航客户支持分部（CSO）集中提供客户支持、产品支持和定制化MRO服务，覆盖派克所有机载产品和发动机产品。
派克CSO以北美为基地，在德国、法国、俄罗斯、日本、中国、加拿大、巴西等11个主要国家设立客服机构，为当地主要的航运中心提供本地化服务。派克与新加坡SIA Engineering Company, Ltd.（新航子公司）成立了ACE Service合资公司，在新加坡拥有面积为30,000平方英尺的厂房，是一个具有5,000 psi产品能力的售后服务中心。
除了5000psi维修能力，ACE公司也从事航空液压件（如液压泵，飞控作动器、反推作动器等）的维修和大修，维修能力覆盖派克及其他OEM的产品，能够快速、准确地诊断问题，提供创新工程方案，为亚太地区不断增长的航空市场服务。
