Z4:Parker液壓如何助飛C919

2016-11-12  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網



【i資訊】行業(yè)動態(tài)


飛機液壓系統(tǒng)

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11月2日,我國自主研制的新一代噴氣式干線客機C919,在中國商飛公司新建成的總裝制造中心浦東基地廠房內正式下線。然而對于這個國際化合作的大飛機,其中我們關心感興趣的液壓系統(tǒng)大部分是由parker液壓承擔。Parker是如何開發(fā)并提供整套的解決方案的呢?讓i小編為你窺探一二。



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飛機液壓系統(tǒng)長啥樣嘞


動力核心

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當大飛機橫空出世時,有關它的信息直接轟炸了各大媒體。雖然大飛機的熱點已漸趨冷卻,但挖掘這背后的故事依舊讓i小編饒有興趣。瘋傳的大飛機供應商列表讓我們了解到這大飛機中液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和惰化系統(tǒng)基本都由美國paker公司提供。這其中的液壓系統(tǒng)話題引起了i小編的興趣,如果你也有興趣,那就跟隨小編的腳步吧。


緊湊布局

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飛機液壓系統(tǒng)一般由多套相互獨立且互為備份的液壓系統(tǒng)組成,是一種典型的多余度、大功率、高復雜度的綜合系統(tǒng)。每套獨立的液壓系統(tǒng)均由液壓能源系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)液壓執(zhí)行系統(tǒng)三個部分組成。

  • 液壓能源系統(tǒng)主要包括了油箱、液壓泵、過濾器、蓄能器等部件,其中液壓泵包括了用作主泵的發(fā)動機驅動泵,用作應急泵的電動泵和風動泵,以及為備份泵提供輔助功率的輔助動力裝置驅動泵

  • 液壓控制系統(tǒng)主要由包括壓力、流量與方向控制閥在內的各種閥,以及流量調節(jié)器、壓力調節(jié)器、保險器和斷路器等組成

  • 液壓執(zhí)行系統(tǒng)則由液壓作動器、助力器、舵機、液壓馬達等部件組成


【視頻時長2'16'',建議wifi條件下觀看】


這么復雜的液壓系統(tǒng)中,i小編最為偏愛的當然是液壓泵啦。這飛在天上的泵和走在地上的泵有啥不同嘞?


在飛機液壓系統(tǒng)中,主液壓泵一般都采用發(fā)動機驅動泵(Engine Driven Pump,簡稱 EDP)。EDP 通過法蘭和卡箍安裝在發(fā)動機機匣齒輪箱上,通過花鍵軸驅動。


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高轉速,體積小


工業(yè)用軸向柱塞變量泵一般額定轉速為1500r/min,閉式泵轉速可以提高到3000r/min;民用航空柱塞泵最高轉速可達7500r/min。因此要求嚴格保證吸油口壓力以減少出現氣穴現象造成泵的損傷,進口和回油壓力要求高,一般在50 PSI以上。民用航空泵轉速的提高,帶來了柱塞泵體積和重量的降低,提高了航空柱塞泵的功率密度,從而減小了飛機重量,提高了飛機的承載能力和效率。高轉速也帶來了柱塞泵振動的頻率與強度的提高,對散熱有更高要求。


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低脈動


飛機液壓系統(tǒng)高可靠性要求柱塞泵產生的流量脈動機械振動與盡可能小,高的流量脈動將導致液壓管路發(fā)生流固耦合振動,引起管路系統(tǒng)失效或破壞,發(fā)生災難性事故。軍用飛機液壓系統(tǒng)壓力脈動要求在±10%之內,民用飛機液壓系統(tǒng)壓力脈動要求降低至±7%,空客A380液壓系釆用了Eaton公司的新型航空柱塞系,壓力脈動變化為土 1%。


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良好的散熱性能


出于減重、減振、散熱的考慮,航空柱塞泵的殼體材料不同于普通工業(yè)柱塞泵。普通工業(yè)柱塞泵一般采用鑄鐵作為殼體材料,而民用航空柱塞泵的材料多采用鋁合金。


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高可靠性能


民用飛機故障率為1/106,Boeing和Airbus公司的航空柱塞泵壽命在10000小時以上。




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知其然更要知其所以然


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這飛機上了天后,不挨天不接地的,不論出什么問題都是大問題,所以對飛機用的液壓元件可靠性要求多高都不過分。經常聽到i討論圈中小伙伴慨嘆我們液壓件和人家的差距,但我們有沒有去思考一下差距背后的真正原因呢?我們到底是缺什么呢?i小編略作整理,以點及面來體會一下人家的好的背后到底有什么...



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過程管理


  • 應用項目管理知識體系(PMBOK)的項目管理過程

* PMBOK是Project Management Body Of Knowledge的縮寫, 即項目管理知識體系,是美國項目管理協(xié)會(PMI)對項目管理所需的知識、技能和工具進行的概括性描述


  • 標準的設計和開發(fā)過程

Parker創(chuàng)新過程: 構思→概念→可行性研究→開發(fā)→質量鑒定/預生產→推出

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  • 將CMMI過程應用在下一代商業(yè)飛機液壓系統(tǒng)的控制、預測和健康管理

* CMMI認證是由美國軟件工程學會(software engineering institue,簡稱SEI)制定的一套專門針對軟件產品的質量管理和質量保證標準. CMMI 的全稱為:Capability Maturity Model Integration,即能力成熟度模型集成



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技術工程


  • 綜合應用設計分析工具

- ANSYSWorkbench, AMESIM, SIMULINK,NASTRAN,OPTI-STRUCT, EASY 5, CATIA, and Parker Computational Fluid Dynamics (CFD)軟件


  • 精密機械制造提升質量和降低成本

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  • 3D打印快速完成樣機

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可靠測試


  • Iron Bird Rigs - 全地面模擬試驗臺

- 泵啟動和關閉試驗

- 高壓工況試驗

- 泵壓力脈動試驗

- 瞬態(tài)壓力測量

- 泵失效和備份操作

- 震動測量

- 系統(tǒng)高低溫試驗

- ...

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大飛機的時代已經來了,i小編期待坐上我們自己大飛機的那一刻。i小編更期待在第i版本大飛機下線時,網上流傳出來的都是屬于我們自己的名字。而這一刻不是我們慨嘆就能得來的,我們需要靜下心來,理清我們的思緒,一點一點來扎實把控我們的每一步。





參考文獻

[1] Parker 官方網站.

[2] 駱杰. 飛機地面模擬試驗臺液壓泵驅動控制系統(tǒng)研究. 南京航空航天大學. 碩士學位論文.2013.2.

[3] 高鋒. 飛機液壓系統(tǒng)泵-管路振動特性研究. 浙大大學. 博士學位論文. 2014.4.





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