民用飞机机电系统发展与挑战图文

金城集团有限公司 南京 金城南京机电液压工程研究中心 宏光空降装备有限公司 南京中航特种装备有限公司
合肥 合肥江航飞机装备有限公司
贵贵州阳枫航阳 空液电压机有有限限责公任司公司贵阳
襄阳 航宇救生装备有限公司 湖北中航精机科技有限公司
武汉 武汉航空仪表有限责任公司
2
现状与挑战
Part
发展现状——民机专业分布现状
适航取证能力
除少数单位开展了系统级研究， 大多数单位没有进行过完整的系 统设计、集成和验证，工程实践 和适航取证能力不足，在竞标初 期就被排除在外。
THREE
Part
发展思路
3
发展思路
Part
建立一个全价值和全产业链一级供应商和系统承包商
基础能力 项目发展 制造能力 服务保障
全价值链、全产业链发展
产业布局集 群化
发展趋势
TWO Part
现状与挑战
2
现状与挑战
Part
发展现状
中航机电系统有限公司负责中航工业航空机电产业的发展；
拥有29家成员单位，分布包括北京在内的9个省市；
为C929、C919、MA60、MA700、大型水陆两栖飞机、ARJ21、运 12、AC313直升机、小鹰500、海鸥300等民用飞机提供产品；
1
发展趋势
Part
市场前景预测
未来20年
中国将需要约6330架 飞机，价值约9500亿 美元，其中单通道飞机 约占73%（4630架）
未来20年
机电产业总规模将达到近3087亿 美元
未来20年
据估算，航空机电价值约 为2375多亿美元，包括配套的维 修、转包生产等，总规模将达到
近3087亿美元。
1
验 证 综 合
集成
验 证 综 合
产品实现
子系统 实现
解决方案 系统实现
成熟度
3
发展思路
Part
基础研究是实现民用机电产业成功发展的关键
加强技术成熟度三级以前基础研究是提高机电企业核心竞争力，实现机电产业转型的根本。
系统试验、运行 系统/子系统研制
技术验证 技术发展
验证可行性的研究 基础技术研究
TRL 9 TRL 8 TRL 7 TRL 6 TRL 5 TRL 4 TRL 3 TRL 2 TRL 1
2
现状与挑战
Part
发展现状——民用航空转包生产业务
2011年1000万美元 …… 2014年2100万美元 2015年估计2700万美元
2
现状与挑战
Part
发展现状——自主研发项目
配套机型日益增多
在巩固传统的配套机型的基础上，不断开拓新兴市 场，从国内机型配套向全球民机市场配套发展，实 现旅客座椅产品在波音飞机线上安装。
发展趋势
Part
国内民用飞机在“十二五”快速发展—— 干线、支线、通用、直升机四大领域
C919
配套航空机电产业 已初步形成
1
发展趋势
Part
国内民用飞机在“十二五”快速发展—— 干线、支线、通用、直升机四大领域
新舟60
已从随机取证迈向 单独取证，形成系列化、 标准化的机电货架产品 配套体系。
1
发展趋势
电源系统 通舱后左舱门开启/锁定系统
工作内容
系统级研发 关键部件研制
2
现状与挑战
Part
发展现状——其他项目领域国际合作
FED
Esterline
与ESTERLINE公司共同研制开发民用飞机配电产品的合同正式签定。 与乌克兰前进设计局开展传动装置和空气涡轮起动机技术合作。 ……
通过开展技术合作，在了解国外先进技术，提高研发水平，提升产品的技术水平，使我 们在新型号开发中获得新的机会。
随着航空机电系统技术的发展， 机电系统已经成为飞机二次能源： 气压能、液压能、电能和机械能 的源泉和载体。 这一新的转变使得使得航空机电 系统越来越向集成化、系统化方 向发展。
防除 冰
液压
起落 架
飞控 飞控
防除冰
电气 负载
飞控
引气发电机 液压泵
发电机
配电
引气 液压泵
飞控 飞控
防除冰
APU 环控 电力
民用飞机
机电系统发展与挑战 2015年10月21日
目录
1
发展趋势
2
现状与挑战
3
发展思路
Part
ONE
发展趋势
1
发展趋势
Part
中国民用航空机电产业发展前景广阔
全球民用飞机机体、发动机及其结构 部件制造商超过500家
全球航空机电设备制造商超过1270 家
航空机电产业在民用飞机产业中的产 值比重占20%-30%
3
发展思路
Part
项目发展是民用机电产业发展的牵引动力
积极争取民机项目立项
在包括MA700、C929、领航150等国内 民用航空型号上积极争取更多项目
努力提升自主研究能力
在座椅、货运等独立订货的系统领域，主动作为，以推 进系列化货架产品为核心，通过自主投入，取得项目占 位，早而打入国际民用航空市场。
配套产品升级换代
民机产品配套从初级向中高级产品发展，从单个产 品向系统级产品发展。目前，已承担了大型水陆两 栖飞机机电系各子系统研发；MA700飞机已承担一 次配电、高升力、防冰探测、座椅系统研发，厨房 卫生间、舱门作动、RAT等有望成为供应商。
2
现状与挑战
Part
发展现状——基础好的机电产品正进入波音和空客公司
3
发展思路
Part
为客户提供系统级解决方案
系统供应商：机电公司 专业化整合，成立事业 部和系统牵头单位，打 造世界级的航空机电系 统供应商。
为民机项目的研制建立 系统级验证平台,帮助主 机从系统产品的验证工 作中解脱出来。
系统 工程
项目 牵引
系统研究是当前技术发 展的重点,UTAS成立 B787电力系统实验室； SAFRAN公司建立 CleanSky铜鸟台。
2
现状与挑战
Part
发展现状—— C919承担的机电系统
合资公司
项目合作(已明 确) 项目合作(未明 确) 自主研制
货运系 统
座椅系 统
燃油系 统
高升力系 统
液压系 统
2014年实现民用航空产业收入5.43亿元，年均增长50.00%。
空气管理 系统
电力系 统
2
现状与挑战
Part
发展现状—— C919承担的机电系统
北京 北京曙光航空电器有限责任公司
天津航空机电有限公司天津 新乡
新乡航空工业（集团）有限公司 河南新飞电器集团有限公司
四川泛华航空仪表电器有限公 成都 司 四川航空工业川西机器有限责 任宜公宾司三江机械有限责任公司
宜宾
遵义 贵州天义电器有限责任公司 贵州风雷航空军械有限责任公安司顺
郑州 郑州飞机装备有限责任公司 宝胜集团有限公司 扬州
民用直升机
AC313、312、311的 机电产品前景广阔。
1
发展趋势
Part
国内民用飞机在“十二五”快速发展—— 干线、支线、通用、直升机四大领域
其他
除飞机系统外，国家正在大力发展的 航空应急救援系统，对包括灭火、 担架、绞车、供氧等机电产品 有着大量的需求。
1
发展趋势
Part
民用航空机电技术的新发展——向着集成化、系统化方向发展
Part
国内民用飞机在“十二五”快速发展—— 干线、支线、通用、直升机四大领域
新舟700
已取得机电系统4个 分系统独立研制， 3个正在争取。
1
发展趋势
Part
国内民用飞机在“十二五”快速发展—— 干线、支线、通用、直升机四大领域
通用飞机
预计到2017年中国国内通用航空总 机队将有21%是公务机，其余79% 是通勤、作业、培训和休闲运动等 用途的飞机。
民用航空座椅
民用航空座椅已经批量装备在南方航空 公司的飞机上，今年在珠海航展上与柯 林斯签订了战略合作的协议，2016年实 现进入波音公司供应商目录，同时已经 成为C919飞机的供应商。
2
现状与挑战
Part
面对挑战——满足适航的研发流程和体系需要
ARP4754系统研制流程
国内机电系统供应商尚未建立满足适航 要求的系统研发流程和体系。
自主 发展
基于模型的系统工程： 中航工业已经开始推进 系统工程工作，全面提 升航空产品的研制能力 和水平。
技术 推动
基于专业对成员单位进行整合重组， 组建事业部等，提升系统级研制能 力。
3
发展思路
Part
推广两化融合协同创新，追赶德国工业4.0目标
信息化
优化产品制造，实现作业级自动化
5个系统国际合作
座椅系统自主研制
在C919项目中，5个系统先后与国外知 名企业开展合作。
液压、燃油、电源统分别与Parker、 UTAS组建了合资公司，高升力高系升统统力与系 MOOG开展了项目合作。空气管理系统与 LIEBHERR开展项目 合作。
座椅系统自主研制。
2
现状与挑战
Part
发展现状—— MA700支线飞机的机电系统
辅助动力系统
防除冰系统
救生防护系统
燃油系统
防火系统
起降制动系统
液压系统
货运系统
航空电力系统
航空机电系统全机分布图
环控系统
机电综合与管理
2
现状与挑战
Part
发展现状—— 机电公司民机产业快速起步增长
1.38亿 2011年
2.70亿 2012年
3.54亿 2013年
5.43亿 2014年
2014年实现民用航空产业收入5.43亿元，年均增长50.00%。
拥有包括设计研发、生产制造、服务保障在内的民机机电产品配套能力。
2
现状与挑战
Part
发展现状——成员单位分布
广汉 四川凌峰航空液压机械有限公司
汉中
西安 庆安集团有限公司 陕西航空电器有限责任公司
中航电测仪器股份有限公司 长空精密机械制造公司 汉中群峰机械制造有限公司 陕西航空宏峰精密机械工具公司 陕西航空硬质合金工具公司
发展思路
Part
基于模型系统工程开展是机电系统最根本基础能力
系统 开发
子系统 开发
分配
Leabharlann Baidu迭代
综合、验证和确认计划 需求
分析 功能
分析 设计 综合
模型库
测
需求模型 试
实现 综合、验证功和软能确模认型计划
需求 分析
架件构模型 流
功能分 析
仿体真模型 结构
产品研发
设计综功能（性能）样机测
合
电
试
子
实现
综合、验证和确认计划 递归
系统完成使用验证 系统完成试验 使用环境下的系统样机验证
相关环境下的系统/子系统模型或样机验证 相关环境下的部件验证 实验室环境下的基础部件验证
关键功能和特性的概念验证 技术概念和用途被阐明 基本原理被发现和报告
依靠有限次数主 机验证，供应商 未进行研究
供应商已有研究
部分高校有涉及、 供应商基本未进 行研究
包括结冰探测分 系统、气源分系 统等
三级供应商 零部件制造商
包括活门、伺 服阀、泵等
在民用航空 产业中以飞机 制造商主导，系 统/设备供应商支 撑，零部件供应商 协作的分级分层的管 理模式已经形成。
1
发展趋势
Part
机电系统发展趋势—— 为用户提供系统级解决方案
管理模式 分级分层
产品技术系 统集成
1
发展趋势
Part
机电系统管理的新发展—— 向着分级分层现代模式转变
03 04
02 01
一级供应商
承包商 飞机制造商
关键分系统、机头、 机身、机翼等大组件 供应商
包括整机设计、 系统总体设计、 包括发动机、飞控系 总装、系统集 统、第二动力、电力 成、集成验证 系统等
等
二级供应商 飞机各分系统的 关键子系统及其 设备的制造商
世界民用航空飞机的一级供应商和系统承包商
3
发展思路
Part
基础能力建设是民用机电产业成功发展的关键
强化基础 构建基础管理体系 研究标准验证方法 推进适航取证工作
汇聚人才 拓展选用渠道 制定激励机制 培育专业队伍
深化合作 开展系统合作转变 突破核心部件技术 完善系统验证和集成 提升制造信息化水平
3
5个机电系统实现自主牵头研制
自主研发承担项目
高升力系统 电源系统一次配电 结冰探测系统 机组座椅 旅客座椅 工作内容
系统级研发 关键部件研制 工作进展
进行JDP阶段
2
现状与挑战
Part
发展现状—— GA600大型水陆两栖飞机的机电系统
几乎所有机电系统实现自主研制
自主研发承担项目
气源和空调系统 前轮转弯系统 液压系统 水舵操纵系统 压力加油/应急放油子系统 防火系统 襟翼控制系统 起落架收放系统 投汲水控制系统 承担项目
2
现状与挑战
Part
面对挑战——系统解决方案、试验验证能力和适航取证能力不足
系统解决方案
国外B787、A350，国内C919、 MA700等竞标模式均凸显了系 统解决方案的重要性；国外机载 企业具有成熟的系统平台，可以 提供系统解决方案；而我们只有 零星的简单产品，无法与之竞争。
试验验证能力
国外机载系统厂商均有完善的试 验验证平台，可对新技术进行研 究验证，逐步提高技术成熟度， 我们缺少试验条件，就连TSO取 证都难以进行飞行验证。
1
发展趋势
Part
国内民用飞机在“十二五”快速发展—— 干线、支线、通用、直升机四大领域
领航150 AG600
1
发展趋势
Part
国内民用飞机在“十二五”快速发展—— 干线、支线、通用、直升机四大领域
民用直升机
中国目前仅有200余架 民用直升机，不到美国拥 有量的2%，仅为俄罗斯的 8%。市场发展空间巨大。