派克漢尼汾 | 5000Psi航空液壓系統幫助減輕飛機重量
2022-01-17 21:24:02
為了持續滿足未來20年全球航空運輸量的增長預期，民用航空業在降低運營成本和節能減排等領域做出根本性創新。派克宇航液壓系統分部 (HSD) 參與并推動了這些領域的發展。憑借在高壓流體技術領域的豐富經驗，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、子系統和液壓產品。
與傳統3000 psi的民機液壓系統相比，5000psi系統在提升燃油經濟性、降低維護、維修和大修（MRO）成本方面，創造了實際價值和競爭優勢。
飛機液壓系統其實是一套液壓動力系統，它為整架飛機提供調節并分配液壓動力，用于驅動主飛控設備（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、前輪轉向裝置和貨艙門。
由于輸出壓力提高，系統可用較低的輸出流量獲得相同的功率，因此5000psi系統可以選用體積更小、重量更輕的油泵。
廣泛集成了更小更輕部件的液壓系統能為飛機帶來數百或數千磅的減重收益（具體數值視飛機大小而定），達成節約燃油，提升能效的目的。
Aerospatiale/BAC協和號超音速客機采用了4000psi高壓系統。2007年投入運營的空客A380則是全球首架采用5000psi液壓系統商用客機：5000 psi系統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，派克宇航正是這兩架飛機的液壓系統和液壓部件供應商。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及部件的設計、開發、集成、測試和認證，提升了飛機的性能。
派克提供的產品包括：
發動機驅動泵
電動馬達泵
液壓油箱
過濾組件
閥類產品
蓄能器
液壓作動產品
完整的“預集成”液壓子系統模塊
派克宇航是前沿的完整液壓系統、先進流體機械、機電子系統和相關部件一級供應商，在高性能商用飛機5000 psi液壓系統的設計、制造、測試和支持領域，派克的系統被驗證和取證過。
主機廠開發飛機液壓系統時，選擇派克就是選擇成功。派克推出“風險共擔”合作模式，具有多年專業經驗，是主機廠的信心來源。派克為空客A350 XWB和波音787開發5000 psi液壓系統期間，摸索并積累了豐富經驗，進一步鞏固在液壓行業的先行者地位。派克證明自己有能力整合更先進、更高壓力的液壓系統產品 --- 復雜性從來不是障礙。
—— 派克宇航液壓系統分部，工程經理Dan Novak
5000psi材料技術
5000psi液壓系統對液壓泵、蓄能器、過濾設備和密封系統的材料和生產工藝提出更高要求。為了應對嚴苛的腐蝕、溫度和壓力挑戰，派克研發了更高性能的密封材料和密封產品，又采用了碳纖維、Kevlar?耐高壓纖維、鈦合金等“非常規”材料，大幅降低液壓部件的尺寸和重量，并滿足壓力需求；派克還改進和研發了多種工藝，支持5000psi壓力設備的制造。
5000-psi系統的測試取證要求生產廠家具備豐富的系統研發、集成、和取證經驗。派克全面的設計分析工具能夠構建動態仿真模型，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（如液壓系統集成臺架）模擬單套液壓動力系統在飛機上的真實部件和液壓布局，測試確認系統級的功能和性能。全套系統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，液壓系統與起落架系統、轉向系統、剎車系統、飛控作動系統和反推系統完整集成，盡可能模擬實際的飛行工況進行試驗。地面試驗完成后，派克繼續支持飛行試驗，證明系統性能符合設計要求和相關適航規定。
1993年以來，派克宇航逐步成為世界80%主要航空液壓系統工作包的一級供應商，派克負責設計、研發和取證的航空液壓系統數量多于其他供應商。
以下商用機型均使用了派克的液壓系統：
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，將60個主要液壓部件、數百個結構元件和緊固件預先集成組裝為一個安裝在發動機吊掛整流罩中的完整系統模塊。
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、產品支持和定制化MRO服務，覆蓋派克所有機載產品和發動機產品。
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，為當地主要的航運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，在新加坡擁有面積為30,000平方英尺的廠房，是一個具有5,000 psi產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的產品，能夠快速、準確地診斷問題，提供創新工程方案，為亞太地區不斷增長的航空市場服務。
與傳統3000 psi的民機液壓系統相比，5000psi系統在提升燃油經濟性、降低維護、維修和大修（MRO）成本方面，創造了實際價值和競爭優勢。
5000psi液壓系統 v.s. 3000psi 液壓系統
飛機液壓系統其實是一套液壓動力系統，它為整架飛機提供調節并分配液壓動力，用于驅動主飛控設備（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、前輪轉向裝置和貨艙門。
相對3000psi液壓系統，
5000psi系統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的重量。由于輸出壓力提高，系統可用較低的輸出流量獲得相同的功率，因此5000psi系統可以選用體積更小、重量更輕的油泵。
廣泛集成了更小更輕部件的液壓系統能為飛機帶來數百或數千磅的減重收益（具體數值視飛機大小而定），達成節約燃油，提升能效的目的。
4000psi、5000psi液壓系統的飛行應用史
Aerospatiale/BAC協和號超音速客機采用了4000psi高壓系統。2007年投入運營的空客A380則是全球首架采用5000psi液壓系統商用客機：5000 psi系統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，派克宇航正是這兩架飛機的液壓系統和液壓部件供應商。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及部件的設計、開發、集成、測試和認證，提升了飛機的性能。
派克提供的產品包括：
發動機驅動泵
電動馬達泵
液壓油箱
過濾組件
閥類產品
蓄能器
液壓作動產品
完整的“預集成”液壓子系統模塊
5000psi液壓系統的設計、制造和支持經驗
派克宇航是前沿的完整液壓系統、先進流體機械、機電子系統和相關部件一級供應商，在高性能商用飛機5000 psi液壓系統的設計、制造、測試和支持領域，派克的系統被驗證和取證過。
主機廠開發飛機液壓系統時，選擇派克就是選擇成功。派克推出“風險共擔”合作模式，具有多年專業經驗，是主機廠的信心來源。派克為空客A350 XWB和波音787開發5000 psi液壓系統期間，摸索并積累了豐富經驗，進一步鞏固在液壓行業的先行者地位。派克證明自己有能力整合更先進、更高壓力的液壓系統產品 --- 復雜性從來不是障礙。
—— 派克宇航液壓系統分部，工程經理Dan Novak
5000psi材料技術
5000psi液壓系統對液壓泵、蓄能器、過濾設備和密封系統的材料和生產工藝提出更高要求。為了應對嚴苛的腐蝕、溫度和壓力挑戰，派克研發了更高性能的密封材料和密封產品，又采用了碳纖維、Kevlar?耐高壓纖維、鈦合金等“非常規”材料，大幅降低液壓部件的尺寸和重量，并滿足壓力需求；派克還改進和研發了多種工藝，支持5000psi壓力設備的制造。
5000psi測試能力
5000-psi系統的測試取證要求生產廠家具備豐富的系統研發、集成、和取證經驗。派克全面的設計分析工具能夠構建動態仿真模型，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（如液壓系統集成臺架）模擬單套液壓動力系統在飛機上的真實部件和液壓布局，測試確認系統級的功能和性能。全套系統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，液壓系統與起落架系統、轉向系統、剎車系統、飛控作動系統和反推系統完整集成，盡可能模擬實際的飛行工況進行試驗。地面試驗完成后，派克繼續支持飛行試驗，證明系統性能符合設計要求和相關適航規定。
航空液壓系統研發經驗
1993年以來，派克宇航逐步成為世界80%主要航空液壓系統工作包的一級供應商，派克負責設計、研發和取證的航空液壓系統數量多于其他供應商。
以下商用機型均使用了派克的液壓系統：
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，將60個主要液壓部件、數百個結構元件和緊固件預先集成組裝為一個安裝在發動機吊掛整流罩中的完整系統模塊。
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、產品支持和定制化MRO服務，覆蓋派克所有機載產品和發動機產品。
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，為當地主要的航運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，在新加坡擁有面積為30,000平方英尺的廠房，是一個具有5,000 psi產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的產品，能夠快速、準確地診斷問題，提供創新工程方案，為亞太地區不斷增長的航空市場服務。
