Z4:Parker液压如何助飞C919

2016-11-12  by:CAE仿真在线  来源:互联网



【i资讯】行业动态


飞机液压系统

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11月2日,我国自主研制的新一代喷气式干线客机C919,在中国商飞公司新建成的总装制造中心浦东基地厂房内正式下线。然而对于这个国际化合作的大飞机,其中我们关心感兴趣的液压系统大部分是由parker液压承担。Parker是如何开发并提供整套的解决方案的呢?让i小编为你窥探一二。



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飞机液压系统长啥样嘞


动力核心

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当大飞机横空出世时,有关它的信息直接轰炸了各大媒体。虽然大飞机的热点已渐趋冷却,但挖掘这背后的故事依旧让i小编饶有兴趣。疯传的大飞机供应商列表让我们了解到这大飞机中液压系统、燃油系统和惰化系统基本都由美国paker公司提供。这其中的液压系统话题引起了i小编的兴趣,如果你也有兴趣,那就跟随小编的脚步吧。


紧凑布局

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飞机液压系统一般由多套相互独立且互为备份的液压系统组成,是一种典型的多余度、大功率、高复杂度的综合系统。每套独立的液压系统均由液压能源系统液压控制系统液压执行系统三个部分组成。

  • 液压能源系统主要包括了油箱、液压泵、过滤器、蓄能器等部件,其中液压泵包括了用作主泵的发动机驱动泵,用作应急泵的电动泵和风动泵,以及为备份泵提供辅助功率的辅助动力装置驱动泵

  • 液压控制系统主要由包括压力、流量与方向控制阀在内的各种阀,以及流量调节器、压力调节器、保险器和断路器等组成

  • 液压执行系统则由液压作动器、助力器、舵机、液压马达等部件组成


【视频时长2'16'',建议wifi条件下观看】


这么复杂的液压系统中,i小编最为偏爱的当然是液压泵啦。这飞在天上的泵和走在地上的泵有啥不同嘞?


在飞机液压系统中,主液压泵一般都采用发动机驱动泵(Engine Driven Pump,简称 EDP)。EDP 通过法兰和卡箍安装在发动机机匣齿轮箱上,通过花键轴驱动。


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高转速,体积小


工业用轴向柱塞变量泵一般额定转速为1500r/min,闭式泵转速可以提高到3000r/min;民用航空柱塞泵最高转速可达7500r/min。因此要求严格保证吸油口压力以减少出现气穴现象造成泵的损伤,进口和回油压力要求高,一般在50 PSI以上。民用航空泵转速的提高,带来了柱塞泵体积和重量的降低,提高了航空柱塞泵的功率密度,从而减小了飞机重量,提高了飞机的承载能力和效率。高转速也带来了柱塞泵振动的频率与强度的提高,对散热有更高要求。


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低脉动


飞机液压系统高可靠性要求柱塞泵产生的流量脉动机械振动与尽可能小,高的流量脉动将导致液压管路发生流固耦合振动,引起管路系统失效或破坏,发生灾难性事故。军用飞机液压系统压力脉动要求在±10%之内,民用飞机液压系统压力脉动要求降低至±7%,空客A380液压系釆用了Eaton公司的新型航空柱塞系,压力脉动变化为土 1%。


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良好的散热性能


出于减重、减振、散热的考虑,航空柱塞泵的壳体材料不同于普通工业柱塞泵。普通工业柱塞泵一般采用铸铁作为壳体材料,而民用航空柱塞泵的材料多采用铝合金。


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高可靠性能


民用飞机故障率为1/106,Boeing和Airbus公司的航空柱塞泵寿命在10000小时以上。




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知其然更要知其所以然


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这飞机上了天后,不挨天不接地的,不论出什么问题都是大问题,所以对飞机用的液压元件可靠性要求多高都不过分。经常听到i讨论圈中小伙伴慨叹我们液压件和人家的差距,但我们有没有去思考一下差距背后的真正原因呢?我们到底是缺什么呢?i小编略作整理,以点及面来体会一下人家的好的背后到底有什么...



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过程管理


  • 应用项目管理知识体系(PMBOK)的项目管理过程

* PMBOK是Project Management Body Of Knowledge的缩写, 即项目管理知识体系,是美国项目管理协会(PMI)对项目管理所需的知识、技能和工具进行的概括性描述


  • 标准的设计和开发过程

Parker创新过程: 构思→概念→可行性研究→开发→质量鉴定/预生产→推出

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  • 将CMMI过程应用在下一代商业飞机液压系统的控制、预测和健康管理

* CMMI认证是由美国软件工程学会(software engineering institue,简称SEI)制定的一套专门针对软件产品的质量管理和质量保证标准. CMMI 的全称为:Capability Maturity Model Integration,即能力成熟度模型集成



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技术工程


  • 综合应用设计分析工具

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


  • 精密机械制造提升质量和降低成本

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  • 3D打印快速完成样机

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可靠测试


  • Iron Bird Rigs - 全地面模拟试验台

- 泵启动和关闭试验

- 高压工况试验

- 泵压力脉动试验

- 瞬态压力测量

- 泵失效和备份操作

- 震动测量

- 系统高低温试验

- ...

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大飞机的时代已经来了,i小编期待坐上我们自己大飞机的那一刻。i小编更期待在第i版本大飞机下线时,网上流传出来的都是属于我们自己的名字。而这一刻不是我们慨叹就能得来的,我们需要静下心来,理清我们的思绪,一点一点来扎实把控我们的每一步。





参考文献

[1] Parker 官方网站.

[2] 骆杰. 飞机地面模拟试验台液压泵驱动控制系统研究. 南京航空航天大学. 硕士学位论文.2013.2.

[3] 高锋. 飞机液压系统泵-管路振动特性研究. 浙大大学. 博士学位论文. 2014.4.





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