多电全电飞机发动机波音787AllMoreElectricAircraft
多电飞机电源系统
1. 多电飞机的技术特点多电飞机是航空科技发展的一项全新技术，它改变了传统的飞机设计理念，是飞机技术发展的一次革命。
美国从20世纪80年代中到90年代初开始投入了大量的人力和物力，组织开展多电飞机的研究。
该研究涉及发电、配电、电力管理、电防冰、电刹车、电力作动和发动机等多个领域，从航空电力系统的概念出发，优化整个飞机的设计。
与全电飞机略有不同，多电飞机(More Electric Aircraft，MEA）在用电力系统取代液压和气压系统的过程中，采用电动静液作动器来操纵飞行控制舵面。
电动静液作动器实际上是一种分布式的小型电动和电控液压系统，因而可以说，多电飞机方案是全电飞机方案的初级阶段。
随着波音787飞机和空客380飞机的首飞及投入运营，多电飞机已成为现实。
多电飞机的特征是具有大容量的供电系统，并广泛采用电力作动技术，使飞机重量下降，可靠性提高，维护性好，运营成本降低。
多电飞机的主要优势简述如下。
（1）多电飞机使飞机的电气系统体系结构优化影响飞机电气系统体系结构的因素很多，包括飞机的类型（民用或军用运输机、亚声速或超声速飞机、战斗机等）、飞机的体系结构（发动机类型、数量、具体布局）、电气负载总需求及它们之间的互相关联性。
图1.3-1是一种典型的多电民用飞机电气系统体系结构图。
多电飞机技术由于采用电力驱动代替了液压、气压、机械系统和飞机的附件传动机匣，是飞机系统的重大创新，它可以节约飞机的有效空间，优化飞机的空间布局，有利于飞机的总体设计，有效提高了飞机的性能和系统可靠性，使之具有容错和故障后重构的能力。
图1.3-1 多电民用飞机电气系统体系结构图（2）多电飞机简化了飞机的动力系统结构多电飞机中的二次能源只有电能，使整个动力系统设计简化，取消了飞机的附件传动机匣和燃气涡轮起动机，简化了飞机的结构，使飞机结构简单、重量轻、可靠性高、可维修性好、生存能力强、使用维护费用低、地面支援设备少，地面设备和机上接口也得以简化。
波音公司完成第一架787飞机GEnx发动机的运转
度 。该 时钟 的分 针 质 量恰 好 是 ６ ｇ ０ ｋ ，若 采 用 铸 钢 制造 ，那 么每 根 分针 的质 量 为 １ｔ 。除 此之 外 ， 这种 碳 纤 维 增 强 环 氧树 脂 复合 材 料 指 针还 容 易 安
碳纤维复合材料 将在 中国江西赣 １ Ｉ ＇ 世界最大 的时钟上应用
位 于 英 国 德 比 德 雷 科 特 市 的 技 术 公 司 正 在
年 晚些 时候 投 入运 作 。通 过 提 高 生 产 效 率 ， 从 目
前产 能 １套／ 的标准 提 高 到５套／ ，且 将 明显 地 降 ｄ ｄ
低 生 产成 本 。
波 音 公 司完 成 第 一 架 ７ ７ 机 Ｇ ｎ 发 动 机 的运 转 ８飞 Ｅｘ
２ １ 年５ １ 日，通 用 电气 公 司 （ ０ ０ 月 ０ ＧＥ）所 产
分 。据 说 ，这 笔 赠款 能使 ＭＡＧ公 司￣ Ｄｏ ｎ ） Ｕ ｗｉｇＪ Ｈ
公 司风 机 中心 拥 有 一种 新型 、高 效 的加 工 技 术 。 这个 中心 的工 作 室 、 设备 、销 售业 务 等 将在 ２ １ ００
针远 比 以前 我 们 技 术 公 司 生产 的最 大 结构 件 大 得 多 。我 们 喜 欢 挑 战 性 的工 作 ，尽 可 能最 好 地 制 造 这些 时钟 指针 ，然 后 让它们 付 诸于 实用 。”
这种 新 型 材 料铺 层 系 据 说 ， 设计 这 一 台 时钟 指 针 有数 千 人 竞 争 ， 最 终 由第 二 次 世 界 大 战 时 名 为 史 密 斯 的老 兵 中 标 。该 技术 采 用 碳 纤 维 增 强环 氧 树 脂 复 合材 料 制
民用飞机设计参考机种之一 波音787-8双发宽体中远程客机
年第 ４季 度
一 Ｉ ～口一 ／ 交付 给启 动客 户全 日空 ， 、 训 Ｈ， 一
启 动用 户签 订 确 认 订 单 。２０ ０６年 租 用 Ａ ｅｉ ｎ航 ｍ ｒａ ｃ 空 公 司的波 音 ７７进 行 飞行控 制规 律试 验 。主要 部 ７ 件 机翼 的 中央剖 面在 日本 的首次 金属 切割 的庆祝 仪
机集 团研 制生 产 的 中型 双 发宽 体 中远 程运 输 机 ， 是 波音 公 司 １９ ９ ０年 启动 波音 ７ ７计划 后 的 １ ７ ４年来 推 出的首款 全 新 机 型 。波 音 ７ ７系 列 属 于 ２０座 至 ８ ０
前 同类飞 机节 省 ２ ％ 的燃 油 消耗 ， 外 波 音 ７ ７采 ０ 此 ８ 用 中型飞 机 的尺寸 实 现 了 大 型 飞机 远 程 的结 果 ， 并
以 ０８ ．５倍声 速 飞行 ， 更好地 体 现 了其 点对 点远 程不
经停 直飞航 线 的能力 。
３０座 级 飞 机 ， 据 具 体 型 号 不 同 其 航 程 可 覆 ０ 根
盖 ６５０～１ ０ ｋ ０ ６Ｏ ０ ｍ。
波音 ７ ７将增 大 客舱 湿度 ， ８ 降低 客舱气 压 高度 ，
巡 航者”， 但于 ２０ Ｏ ２年 １ 取消 。７ ７飞机是 指 “ ２月 Ｅ 效 率 ”２０ ，０３年 ６月 １ ５日命 名为“ 梦幻飞机 ” ０５年 １ 。２０
月２ ８日宣布 设计 研 制 ７ ７飞机 ， 目总 部设 在 埃弗 ８ 项 雷特， 研制计划将 包括 １ ０ ｈ的风洞试验 。 ５０ ０ ２０ ０ ４年 ６月 ２ 日 ， ６ 日本 全 日空 航 空 公 司作 为
一
下 单翼 布局 ， 下 吊挂 两 台 涡扇 发 动 机 。机 翼 翼
多电飞机系统分析
源，逐渐或全部取代传统飞机系统
中的液压能和气能，以提高能量的 综合利用效率，有效减少飞机的排 放量，降低其对环境的影响。
ElectraFlyer-C
一. 多电飞机简介及其发展历程
多电飞机简介以及发展历程
多电飞机特点与优势
目录
多电飞机关键技术简介
多电飞机发展与展望
一. 多电飞机的特点与优势
多电飞机最大的特点 在于，次级能源全部 或是尽量使用电能， 而不再是传统的液压、 气动、电力。
一. 多电飞机的特点与优势
提高系统的可靠性；
降低保障和使用费用； 改善任务执行能力； 增加设计的柔性，使之最优； 提高维修性； 改善旅客舒适性； 缩短制造周期，降低制造成本； 减少多环境的影响；
多电飞机简介以及发展历程
多电飞机特点与优势
目录
多电飞机关键技术简介
多电飞机发展与展望
一. 多电飞机关键技术简介
AEA/MEA关键技术及优势 关键技术
电力电子与电机驱动 高压可变电源 自动 配电技术 电力作动技术 多电发动机技术 整体启动发电技术
技术优势 减轻重量
提高功率密度和电源效率 ，减小体积 ，可靠性髙、 结构简单，实现余度供电及不中断供电 提高系统的性能、容错能力和可靠性 提高生存能力和可维护性 优化二级能源系统 改善发动机适用性 ，获得较大的电功率
一. 多电飞机的特点与优势
提高系统的可靠性：
电力作动可靠且具有容错能力：采用多余度电力系统为各子系统提供了 可靠的动力；飞机发生故障后可快速的重新布局以确保飞行负载的用电； 电力作动实行按需供电，较其他系统发热、磨损少；简化起落架系统， 避免液压燃烧隐患；大系统范围内进行热管理，即不损失可靠性又大大
波音787PPT课件
小時的首次測試飛行。
波音787，又稱為「夢想客機——Dreamliner」，是
波音公司型號中最新的寬體中型客機，由波音民用飛
機集團（BCA）負責開發，787可載210至330人，視座
位編排而異。
787比以往產品更省油，燃油效率更高。
787也是第一款主要使用複合材料建造的主流客機；
預計787將於2009年投入服務。
早在2005年1月28日，787在擁有正式名稱之前，稱為
「7E7」。在2006年4月26日，即研發計畫推出的一年
後，波音在787客機的外觀設計作出改動，包括將機
鼻202長1/4/8度改短。
2
787是不折不扣的國際化合作產物 ，大部分部件的細節設計 都是由供應商來進行的，來自海外的供應商有：中國、日本、 義大利、韓國和英國；來自美國本土供應商有：德克薩斯、 南卡羅來納、加州等；以及波音在澳大利亞、加拿大和俄羅 斯的分公司。
2021/4/8
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使用無紙化電腦化進行飛機設計是波音自777以來的技術創新
2021/4/8
•機身使用碳纖維製造，其重量占波音787重量的61%
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•碳纖維機翼構件系在日本製造
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日本川崎重工擁有世界最大的熱壓機，用於製造787的翼盒
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製造完成的垂直尾翼
Boejing 787 Dreamliner
波音787 ——夢想客機（Dreamliner）
編製 ZJL 2009 12 18
所有圖片均來自網路
2021/4/8
Music ： Leaving On A Jet Plane
1
2009年12月15日媒體發佈消息：該日於美國太平洋時
波音787
波音787百科名片波音787梦想飞机效果图波音787，又称为“梦想客机”（英语：Dreamliner），中型双发(动机)宽体中远程运输机，是波音公司1990年启动波音777计划后14年来推出的首款全新机型，由波音民用飞机集团（BCA）负责开发，在2004年4月正式启动。
经多次延期后，于美国时间2009年12月15日成功试飞，标志着787飞机的制造项目进入交付使用前最后一个阶段，预计2010年交付使用。
目录[隐藏]波音787简介基本参数发展历程特点硬件设施技术及设计特点经济性主要机型波音787简介基本参数发展历程特点硬件设施技术及设计特点经济性主要机型波音787与中国[编辑本段]波音787简介波音787波音787系列属于200座至300座级客机，航程随具体型号不同可覆盖6500至16 000公里。
波音公司强调波音787的特点是大量采用复合材料，低燃料消耗、较低的污染排放、高效益及舒适的客舱环境，可实现更多的点对点不经停直飞航线。
以及较低噪音、较高可靠度、较低维修成本。
波音787梦想飞机是航空史上首架超长程中型客机，打破以往一般大型客机与长程客机挂勾的定律。
预计2010年787的单位造价为$1.38--1.88亿美元。
最早于2005年1月28日，波音787在拥有正式名称之前，被称为「7E7」。
2 004年4月，随着全日空确认订购50架波音787飞机，该项目正式启动。
波音787原型机2006年开始生产，2009年12月15日成功试飞，预计2010年交付使用。
波音787787在技术和设计上的突破，使中型尺寸的787具有在同座级的飞机中，无以伦比的航程能力与英里成本经济性。
倘若乘客偏爱不经停直飞服务及更高航班频率，那么7 87就是开辟这种新航线的完美机型，尤其是不适合大型飞机的客源少的远程航线。
波音787除了让中型飞机尺寸与大型飞机航程的实现结合，还以0.85倍音速飞行，这也使其点对点远程不经停直飞能力得以更好的体现，从而能在450多个新城市对之间执行点到点直飞任务，这让运营商能更灵活地把机型与市场相匹配。
787空调系统与发动机启动关联故障分析
105787空调系统与发动机启动关联故障分析黎明1 杨春枝21北京飞机维修工程有限公司 2中国国际货运航空有限公司摘要：787的空调系统和发动机的启动有什么关系？为什么会影响发动机的启动？本文通过对B-1591飞机出现的典型故障进行了详细分析。
关键词：787飞机；空调系统；发动机启动系统缩写词:ASG APU 启动发电机；BPCU 汇流条电源控制组件；CCR 公共资源柜；CDN 共用数据网络；CMCF 中央维护计算功能；CMSC 公用马达启动控制器；EMP 液压电动泵；GCU 发电机控制组件；OJMC 超控抛油泵马达控制器；PCU 空调组件控制器；RDC 远端数据转换器；RFMC 冲压风扇马达控制器；VFSG 变频器的发电机。
1 故障描述在2017年，12月份期间，B-1591飞机（787-9）多次报告发动机启动期后EICAS 出现PACK MODE L 咨询信息，后又消失；此外还有 ELEC ENGINE STARTER L1和ELEC ENGINE STARTER R1状态信息出现。
（见图1）2 排故经过根据现存有维护信息代码：80-94071、80-94072进行排故（参见FIM 的维护代码，执行工卡：DMC-B787-A-R80-00-07A-421A-A）。
787飞机是全电飞机，它的空调组件的CAC 和发动机起动机都是由电马达驱动，既由CSMC 供电并控制转速和扭矩，因此CMCF（中央维护计算功能）给出的维护提示：可能原因分别指向L1 CAC CMSC 和L2 CAC CMSC,RDC 07和RDC15。
更换L1 CAC CMSC 和L2 CAC CMSC 以及,RDC 07，RDC15又更换了L1 VFSG 和R1 VFSG 后试车故障依旧。
询问BOEING 回复左RFMC 可能性能衰减。
后根据波音提示，对调左右RFMC 再次试车，故障转移。
更换L RFMC 后再次试车故障消失。
3 原因分析这个故障有很多难点，因为根据CMCF 的维护方案，已经穷尽，可故障依然存在。
波音787供应链
波音787供应链波音 787 梦想飞机，作为航空领域的杰出代表，其成功不仅仅依赖于先进的技术和出色的设计，还离不开背后强大而复杂的供应链体系。
这个供应链就像是一个精心编排的交响乐团，各个零部件供应商如同乐手，共同奏响了波音 787 翱翔蓝天的华丽乐章。
波音 787 供应链的规模堪称庞大。
它涵盖了全球数百家供应商，分布在不同的国家和地区。
这些供应商涉及到飞机制造的各个领域，从机身结构、发动机到电子系统、内饰等等。
机身结构的制造是供应链中的重要一环。
波音 787 采用了大量的复合材料，这就需要具备先进复合材料制造技术的供应商参与其中。
例如，＿____公司在复合材料机身部件的生产方面发挥了关键作用，他们凭借精湛的工艺和严格的质量控制，为波音 787 提供了坚固而轻盈的机身结构。
发动机作为飞机的“心脏”，其供应链也至关重要。
波音 787 可以选用不同型号的发动机，而这些发动机均由世界知名的航空发动机制造商提供。
像_____公司的发动机，以其高效能和低油耗的特点，为波音787 的长途飞行提供了强大的动力支持。
在发动机的供应链中，不仅有发动机整机制造商，还有众多零部件供应商，他们共同确保发动机的性能和可靠性。
电子系统是现代飞机的“神经中枢”，波音 787 的先进电子系统也依赖于众多供应商的协作。
从飞行控制系统到通信导航系统，从航电设备到传感器，每一个环节都需要高度专业化的供应商提供优质的产品。
＿____公司在飞行控制系统的研发和生产方面具有深厚的技术积累，为波音 787 的安全飞行提供了有力保障。
内饰部分则为乘客提供了舒适的飞行体验。
座椅、照明、空调系统等内饰组件的供应商们也在供应链中扮演着重要角色。
＿____公司专注于飞机座椅的设计与制造，他们的产品不仅舒适，还符合严格的安全标准。
然而，管理如此庞大而复杂的供应链并非易事。
首先是协调问题，由于供应商分布广泛，时区、语言、文化和工作方式的差异都可能导致沟通不畅和协调困难。
波音787
身)上大量采用先进的复合材料。这将使波音787成
为有史以来第一款在主体结构上采用先进复合材 料的民用飞机。重
量比例将达到空前的50%，此前这个比例只有20%。
发动机方面，波音787可选装通用电气GEGENX系
列或罗罗遄达1000系列。波音787为飞机配备标准
的发动机接口界面，使787飞机能够随时配备任一 制造
波音787梦想飞机(Dreamliner)是波音民用飞机集团
正在研制生产中的中型双发(动机)宽体中远程运输
机，是波音公司1990年启动波音777计划后14年来
推出的首款全新机型。波音787系列属于20
00座至300座级飞机，航程随具体型号不同可覆盖
6500至16000公里。波音强调787的特点是大量采
的订单是历史上对波音新型民用飞机最大的启动
订单。2005年1月28日，波音公司为波音7E7梦想
飞机确定了正式的机型代号--波音787。自此，该
飞机被称为波音787梦想飞机。就在同一时间，波 音与中国民航
方面签署了购买60架波音787梦想飞机签订框架协
议。波音公司解释说，以往使用7E7这一名称是为
行了优化设计，可为乘客提供更宽敞的空间。波
音787系列波音787梦想飞机目前有三种型号在研
制生产中，以下数据资料为计划和理论设计参数， 仅供参考主要型号：B78
7-8：波音787的基本型号，采用标准三级客舱布局，
可载客217人，航程高达15700公里，预计2007年
完成首飞，2008年投入使用。B787-3：主要针对
和空客330相当的情况下，飞行速度接近音速。不
过随着911事件的发生，全球航空市场严重受创， 民机
需求量急剧萎缩，“音速巡航者”难以获得计划
盘点全球十大民用涡扇发动机
盘点全球十大民用涡扇发动机
1.CFM56-5B：该发动机由CFM国际联合公司生产，是空客A320系列客机的常见发动机之一。
2. GE90：这款发动机是波音777系列客机的标配，是目前世界上最大的民用涡扇发动机。
3. Rolls-Royce Trent 1000：这款发动机是波音787系列客机的标配，是一款高效、低噪音的发动机。
4. Pratt & Whitney PW4000：这款发动机是波音747、767和777系列客机的常见发动机之一，具有良好的经济性能。
5. CFM International LEAP：这款发动机是 A320neo 和737 MAX 系列客机的标配，具有更高的燃油效率和更低的排放。
6. Pratt & Whitney JT8D：这款发动机是波音727、737和MD-80系列客机的常见发动机之一，是一款可靠、经济的发动机。
7. IAE V2500：这款发动机是A320系列客机的可选发动机之一，具有良好的经济性能和低噪音水平。
8. Rolls-Royce RB211：这款发动机是波音747、757和767系列客机的常见发动机之一，是一款高效、可靠的发动机。
9. General Electric CF6：这款发动机是波音747、767和MD-11系列客机的常见发动机之一，具有良好的经济性能和可靠性。
10. Pratt & Whitney PW6000：这款发动机是爱琴海航空工业公司ARJ21客机的标配，是一款高效、低噪音的发动机。
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梦想客机：美国波音787
梦想客机：美国波音787高峰【摘要】作为美国波音公司历史上最成功的新机型，波音787“梦想客机”在世界上最大的建筑物内制造，每架仅用四天时间即可组装完毕，此外，它还是世界上第一种采用碳复合材料制造的商业飞机。
【期刊名称】《创新时代》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】2页(P96-97)【关键词】美国波音公司;客机;碳复合材料;新机型;建筑物;制造;世界;飞机【作者】高峰【作者单位】中国科学院【正文语种】中文【中图分类】V279作为美国波音公司历史上最成功的新机型，波音787“梦想客机”在世界上最大的建筑物内制造，每架仅用四天时间即可组装完毕，此外，它还是世界上第一种采用碳复合材料制造的商业飞机。
“造梦工厂”揭秘在美国西北角，距西雅图以北大约48公里的地方，坐落着世界上最大的建筑物——“造梦工厂”埃弗雷特镇。
它长1.2公里，宽530米，混凝土地板下面是多条长达2英里（约合3.2公里）的人行隧道；一个遍布整个区域的五层楼高的结构内，设有会议室、办公室和咖啡厅。
在这个奇特、庞大的“宫殿”内，居民或乘高尔夫球车，或骑自行车四处活动。
由于整个建筑如此之大，雨水溢流池（西雅图冬天必需之物）足以令一艘远洋客轮漂浮起来，另外，它还配有自己的消防队……但“造梦工厂”埃弗雷特最令人瞩目的地方既不是它的结构本身，也不是其城镇大小的规模，而是其中蕴藏的故事。
在同一个屋檐下，共有26辆安装在屋顶的吊车和一百万个电灯泡，大约3.3万人正在参与一场关系到航空旅行未来的价值数十亿美元的“赌博”。
据了解，设在埃弗雷特的波音工厂最初是专门为波音747建造的，它可以容纳15架处于不同制造阶段的喷气式飞机以及大量机翼、机尾等其他机身零部件。
在其中一个车间，停放着4架喷气式客机，技术人员和工人们正蜷缩在里面工作。
在寻常人看来，波音787“梦想客机”与别的客机无异：圆形头部、三角形尾部、细长的管状机身和优雅的弧形机翼。
但业内人士认为，如果说波音787“梦想客机”正在改变世界航空业，那它也是以一种无形的方式改变：人们即便不进行深入探究也可以明白，发生在埃弗雷特的故事将对客机的设计和制造产生革命性影响。
用于波音787客机的GEnx发动机设计特点
用于波音787客机的GEnx发动机设计特点陈光【摘要】概述了用于波音787"梦幻"客机的GEnx发动机的发展与设计特点,分析了在其总体结构设计以及各部件中所采用的先进技术,及其达到的性能水平.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2010(036)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】GEnx发动机;设计特点;波音787客机;绿色航空【作者】陈光【作者单位】北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100083【正文语种】中文GEnx是GE公司为波音787（B787）“梦幻”客机研制的高涵道比（10.0）、高总压比（45.0）、低油耗、低污染与低噪声的新一代发动机。
为了满足21世纪“绿色航空”的要求，GEnx不仅继承并发展了GE公司以往成熟发动机特别是GE90发动机的设计技术，吸纳了GE90发动机研制与使用的经验与教训，而且还采用了最新发展的一些先进技术，因此，不仅性能达到了较高水平，而且研制周期较短。
本文介绍并分析了GEnx发动机的发展和设计特点。
GEnx发动机是在1996年投入使用的GE90发动机（用于波音777飞机）基础上发展的，原来是专为波音787客机研制的，后来又被波音747-8客机选作其惟一的动力装置。
GEnx发动机的推力小于GE90的 378～511kN，大于CF6-80C2发动机（用于波音747-400飞机）的258kN。
采用了高的涵道比（10）和总压比（为45；GE90发动机的分别为8、40）和部件效率。
GE90-76B发动机于1995年底投入营运，到GEnx发动机研制成功，历经4次技术提高，使GEnx发动机耗油率、排放、噪声和直接使用费用等都很低，如图 1所示；GEnx、CF6-80E1与GE90发动机耗油率的比较如图2所示。
从图2中可见，GEnx发动机的巡航耗油率比用于A330客机的CF6-80E1A4发动机的低15.4%，比用于B777客机的GE90-94B发动机的低6.9%。
多电全电飞机发动机 波音787 All More Electric Aircraft
2
02
Increase maintenance and operational costs
5
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
03
Increase Specific Fuel Consumption
分布式供能方式
16
The level of power of the B787 ram air turbine (RAT) has increased dramatically
Compared with B767 single 90 to 120 kVA per engine Expanded electrical system generating twice as much electricity than conventional aircraft Center hydraulic system is powered by two large 30 GPM / 5000 PSI electric‐motor driven hydraulic pumps (230 VAC), compared with B767 two 7 GPM / 3000 PSI electric
引气对涡轮进气温度的影响
7
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
多电飞机二次电源系统分布
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
8
传统飞机
多电飞机
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
波音787介绍
波音787系列简介波音787，又称为“梦想客机”（英语：Dreamliner），是波音公司最新型号的宽体中型客机，现时由波音民用飞机集团（BCA）负责开发，预计将于2009年投入服务。
787可载210至330人，视乎座位编排而定。
燃料消耗方面，787比以往的产品省油，效益更高。
此外在用料方面，787是首款主要使用复合材料建造的主流客机。
最早于2005年1月28日，787在拥有正式名称之前，被称为“7E7”。
在2006年4月26日，即研发计划推出的一年后，波音在787客机的外观设计作出改动，包括机鼻长度被改短。
波音787梦想飞机是航空史上首架超长程中型客机，打破以往一般大型客机与长程客机挂勾的定律。
波音787系列飞机共推出三种超高效机型，能使乘客享受到更加精彩的飞行体验，其包含了B 787-3、B 787-8、B 787-9等三型。
•波音787-3•波音787-8•波音787-9先进技术为了达到787的性能目标，波音在飞机各部分采用了不同程度的先进设计。
787气动力设计目前对于787气动力设计有关的资料非常少，仅知787的机翼设计延续NG737（Next Generation）／777的超临界机翼设计。
超临界翼的好处在于在高次音速时有较好的气动力效率，可以减少燃料的消耗并增加飞机的性能，如飞行距离……等。
除机翼采用超临界机翼之外，其余增加气动力的设计还有流线机鼻与鲨鱼鳍式翼尖小翼与尾翼，估计这些设计约可增加5％的气动力效率。
787结构设计波音787使用了“音速巡航者”（Sonic Cruiser）所提出的技术以及惯用的机体设计。
其中受瞩目的为波音787主体结构的大部分（包含机身和机翼）将采用复合材料设计，而不是现在常用的铝合金，此外还使用钛合金，其中复合材料所占重量比例提高至50％，而飞机的形状设计也因此而变得更富动感。
复合材料不像铝合金那样容易发生疲劳和腐蚀现象，重量也比铝合金轻，具有高比强度和易于设计的优点，因此波音787的维修费用会较同级机型更低，而速度更快，燃油更省，更具环保。
多电飞机系统研究分析(新修订)
一. 多电飞机关键技术简介
EHA结构示意图
一. 多电飞机关键技术简介
一. 多电飞机关键技术简介
一. 多电飞机关键技术简介
多电飞机简介以及发展历程
多电飞机特点与优势
目录
多电飞机关键技术简介
多电飞机发展与展望
一. 多电飞机发展与展望
燃料电池飞机：燃料电池的燃料是氢气，氢气与空气中的氧气发生电化学反应 后生产电能
多电飞机系统分析
多电飞机简介以及发展历程
多电飞机特点与优势
目录
多电飞机关键技术简介
多电飞机发展与展望
多电飞机简介以及发展历程
多电飞机特点与优势
目录
多电飞机关键技术简介
多电飞机发展与展望
一. 多电飞机简介
多电飞机（More-Electric Aircraft ， MEA ）： 实现全电飞机的中间产物
一. 多电飞机的特点与优势
提高系统的可靠性：
电力作动可靠且具有容错能力：采用多余度电力系统为各子系统提供了 可靠的动力；飞机发生故障后可快速的重新布局以确保飞行负载的用电； 电力作动实行按需供电，较其他系统发热、磨损少；简化起落架系统， 避免液压燃烧隐患；大系统范围内进行热管理，即不损失可靠性又大大
一. 多电飞机简介及其发展历程
多电技术研究： 欧洲：欧洲侧重多电技术系统 性研究；1996年，民用飞机开展了 完全集成多电系统；2002年，欧洲 开展了功率优化飞机（POA）项目； 2008年，洁净天空（Clean sky）计划； 2013年洁净天空2（Clean Sky 2）计 划。
美国：美国侧重多电技术的应 用；到80年代末，波音和洛克希德 公司开展了集成数字/电动飞机 （Integrated Digital/Electric Aircraft， IDEA）的研究工作；2007年美国空 军研究实验室（AFRL）启动了综合 飞行器能量技术（Integrated Vehicle energy Technology，INVENT）计划。
波音787电传飞控系统架构介绍
波⾳787电传飞控系统架构介绍波⾳ 787 家族787 是波⾳公司最新型号的宽体中型客机，波⾳ 787 系列飞机包括 787-3 （因没有订单⽽取消）、787-8、787-9、787-10。
以波⾳ 787-8 为例，飞机全长 56.69 m，⾼ 17 m，翼展 60.17 m，两级客舱布局可搭载 242⼈。
787 尺⼨略⼤于 767，⼩于 777，其主要竞争对⼿是空客 A350和A330NEO。
波⾳ 787 飞控系统在777 的基础上，全⾯采⽤电传操纵技术，将⾃动飞⾏、主飞⾏控制、⾼升⼒都整合在⼀起。
787 引⼊了 REU（Remote Electronic Unit，远程电⼦控制装置）的概念，使 REU 的位置尽可能靠近作动器PCU，减少导线的⽤量，达到飞机减重⽬的。
787 终极备份形式与 777 类似，但采⽤了电备份的形式。
此外，波⾳ 787 还可以通过襟副翼和升降舵实现垂向阵风减缓功能，提⾼了乘坐品质。
B787 飞控舵⾯布置波⾳ 787 飞控系统的舵⾯布置，如下图所⽰。
787 与 777 的舵⾯配置，⼤体相同。
787 采⽤了传统外型布局，翼吊两台发动机。
两侧机翼上布置有⼀对外侧副翼、⼀对襟副翼、七对扰流板，以及前缘缝翼、后缘襟翼等增升装置。
尾翼布置有⼀块⽔平安定⾯、⼀对升降舵和⼀块⽅向舵。
B787 飞控系统组成由于 787 全⾯采⽤了电传飞控技术，甚⾄终极备份也采⽤了 “电” 的形式，因此飞控系统对供电的要求⾮常严格。
787 配置了 4 台电源调节模块 PCM（Power Conditioning Module, 电源调节模块），PCM 配置了 3 个交/直流供电余度（分别是PMG、直流汇流条、蓄电池），为飞控系统提供不间断供电。
波⾳ 787 飞控系统物理架构，如下图所⽰。
787 的飞控系统架构⽅案，与 777 较为相似（例如⼯作模式、余度管理等）。
之前关于 777 的相关⽂章已经介绍过了，这⾥不再赘述。
波音民用飞机不断创新(下)
波音民用飞机不断创新（下）2010年787飞机技术创新787梦想飞机是世界上首次采用更轻的全复合结构材料的商业飞机，也为大型商用喷气运输机复合材料应用带来了一场“革命”。
787梦想飞机创新了先进的机身、发动机和机翼的设计，并采用了近乎 “全电气化的飞机”，使它具有更高的燃油效率、更低的温室气体排放、低的噪音足迹，及低的维修成本，实现了下列结果：✧燃油和二氧化碳排放减少20%✧氧化碳(COX)排放比2008年行业限定的还低28%✧噪音足迹减少了60%787金属和复合材料分布图创新-首次采用全复合材料机身：✧增加了燃油效率3%✧减少了二氧化碳排放✧减低了维护要求波音公司在研制787上采用了大量复合材料，它占到整架飞机所用材料的50%。
特别是在机体设计方面大胆采用先进的复合材料，用碳纤维合成材料取代铝合金材料制造机体，它成为了全球第一款以碳纤维合成物为主体材料的民用喷气客机。
随着机体的大多数主要结构采用复合材料，使机身重量更轻、强度更高，及更好的抗腐蚀和疲劳性，这将有利于提高客舱的压力和温度，减低客舱高度，给予旅客更加舒适的空中旅行享受。
并使波音787客舱的窗户尺寸比目前商用飞机的更大，使乘客观察窗外视野更好。
“787梦想” 机体采用复合材料后，将增加燃料的使用效率，减少温室气体的排放，和降低维护成本。
787飞机电脑图787飞机电脑矢量图创新-先进的机翼设计：✧增加了空气动力效率✧增加了燃油效率✧减少了二氧化碳排放✧更安静787梦想飞机的远见卓识的空气动力学和较长的翼展，使飞机更安静、更省油，这是该飞机先进外表的一个鲜明特征。
787机翼采用了于777机翼一样的超临界机翼设计、简化的驱轴后缘襟翼，使之安装更小的襟翼轨道整流罩，机翼表面采用复合结构和耙平翼尖的设计，使机翼更平滑，这样采用有利于提供飞机高效的升阻特性。
这种变化的曲面技术能自动优化机翼空气动力布局，提高效率，并使得燃料消耗的尽可能低。
787梦想平滑机翼气流图787梦想机翼电脑矢量图787梦想机翼电脑矢量图创新-采用先进的发动机和吊架：✧增加了燃油效率✧发动机吊架安装的通用性，减低维修成本✧减少了二氧化碳(CO2)和氧化碳(COX)排放✧较小的噪音足迹“787梦想” 飞机选装了劳斯莱斯(Roye Rolls)和通用电气(GE)公司的高燃油发动机，并在787飞机的发动机吊架上为两家公司发动机提供了通用标准安装接口，以便维护更换方便。
电推进技术在航空业的应用
航空科学技术Aeronautical Science&Technology Nov.252019Vol.30No.1130-35电推进技术在航空业的应用穆作栋*，程文渊，宋刚中国航空工业发展研究中心，北京100029摘要：本文分析了电推进技术在城市空运、短途运输和支/干线运输等主要领域内的应用情况，介绍了美国国家航空航天局（NASA）、空中客车公司等主要研究机构和企业在电推进领域的重要研究计划，梳理了相关的关键技术。
在新兴的城市空运领域和传统的短途运输领域，主要应用了电池作为主要能源的全电推进技术；在长航程的支线和干线运输领域，混合电推进技术是未来主要解决方案。
关键词：电动飞机；全电推进；混合电推进；绿色航空；城市空运中图分类号：V19文献标识码：A DOI：10.19452/j.issn1007-5453.2019.11.005继多电飞机（More Electric Aircraft）技术后，电推进（Electric Propulsion）技术为飞机设计及能量系统设计带来了颠覆性的发展，将电力能源从飞机二次能源系统引入飞机一次能源推进系统。
早在二战期间，美国空军就提出了“基于电力的飞机”（Electrically-based Aircraft）概念。
随着电力电子等相关基础技术的发展，20世纪70—80年代，洛克希德-马丁公司率先提出了“全电飞机”概念，相关主要航空制造商开展了相关技术及设备研究，民用及军用飞机的电网容量及用电负载不断提升。
波音787与F-35作为多电飞机发展的代表，减少发动机引气、液压系统等，机载二次能源向电能收敛。
相较于多电飞机，电推进技术将电能引入推进系统，飞机的动力部分或全部由电能提供。
采用电推进技术，能够有效降低能量消耗、碳排放与噪声，是应对航空业日益严峻的环境挑战的重要手段，因而得到了航空业的广泛关注。
在2019年巴黎航展上，来自波音公司、空中客车公司、达索公司等飞机制造商，赛峰集团、罗尔斯-罗伊斯公司、通用电气公司（GE）等发动机制造商，以及联合技术公司（UTC）等机载系统制造商的多名专家共同强调了电推进技术发展的重要性，将其称为航空业“第三时代”的重要标志。
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13
关键技术 电力电子与电机驱动 高压可变电源 自动 配电技术 电力作动技术 多电发动机技术 整体启动发电技术
表3 AEA/MEA关键技术及优势
技术优势 减轻重量
提高功率密度和电源效率 ，减小体积 ，可靠性髙、 结构简单，实现余度供电及不中断供电 提高系统的性能、容错能力和可靠性
提高生存能力和可维护性
Engine bleed air delivered at 30 PSI / 400 °F.
Electrical compressors delivered at 15 PSI / 200 °F determined by minimum temperature of ozone converter.
Physical interface with engine and potential for distributing air flow.
Reduced interface with engine.
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Beijing University of Aeronautics and Astronautics
2
1
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
3
表1 AEA/MEA技术研究及验证
时间
研究 内容
80年代以后
90年代末 21世纪
分布式功率管理技术中主要研究的是固态功率控制器 电作动刹车系统中主要研究的是机电作动器 直升机电动作动器技术主要研究的是直升机电传控制和电动作动器 大型机电作动器系统和可靠电动作动系统主要研究具有容错功能的永磁无刷电机和相应的控制器 变频发电机和频率转换器 C-141“电运输星”上验证了机电作动器驱动副翼的作用和效能 F/A“系统研究飞机” 上进行了电静液作动器用于水平安定面的 验证 F16验证机上进行内划”，开始研制一款全电高空长航时无人机
06 Increase aircraft drag (profile and induced)
引气对涡轮进气温度的影响
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7
多电飞机二次电源系统分布
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4
Increase both complexity
01 and weight
2
02 Increase maintenance and operational costs
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Air cooled by air conditionin&g specack A[piricooled by air conditionin&g pack [pri
HEx + Air Cycle Machine (ACM)].
sec HEx + Air Cycle Machine (ACM)],
requires greater ram air mass flow.
5
03 Increase Specific Fuel Consumption
传统发动机
04 Reduce thrust
多电发动机
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6
05 Increase turbine entry temperature (TET)
All/More Electric Aircraft Engine & Airframe Systems
Implementation
报告人：蒋斌 学号：SY1505508
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背景介绍 应用现状 前景展望
优化二级能源系统
改善发动机适用性 ，获得较大的电功率
集成组合动力装置技术（ IPU）
极大地减 轻系统重 量 ，增 加飞机的可靠性和维护性
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Cooled air enters cabin at 11.8 PSI / 60 °F. Much energy wasted as bleed air is delivered at excessive pressure and temperature.
Cooled air enters cabin at 11.8 PSI / 60 °F. System only delivers the necessary air ‐ temperature limited by ozone converter characteristics.
传 统 方 式 的 能 源 耗 散
多 电 方 式 的 能 源 回 收
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传统环境控制系统（ECS）
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B787电环控系统（E-ECS）
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表2 ECS与E-ECS比较
Conventional ECS
Electric ECS
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传统飞机 多电飞机
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9
传统机械恒定频率发电机
新型可变电压可变频率发电机
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