民用飞机机电系统发展与挑战
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2 Part
现状与挑战
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。
3 Part
发 展 思 路
为客户提供系统级解决方案
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。
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。
2 Part
现状与挑战
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 Part
现状与挑战
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。
发展现状—— MA700支线飞机的机电系统
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 Part
现状与挑战
发展现状—— GA600大型水陆两栖飞机的机电系统
基本原理被发现和报告
部分高校有涉及、 供应商基本未进行 研究
3 Part
发 展 思 路
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。
成熟度
仿真模型 结构
功能(性能)样机
电 子 实现
产品研发
产品实现
综合、验证和确认计划 递归
3 Part
发 展 思 路
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
TRL 9 TRL 8 TRL 7 TRL 6 TRL 5 TRL 4 TRL 3 TRL 2
电力
1 Part
发 展 趋 势
机电系统管理的新发展—— 向着分级分层现代模式转变
01
承包商
飞机制造商
包括整机设计、 系统总体设计、
02
一级供应商
关键分系统、机头、 机身 、 机 翼等 大组 件供应商
包括发动机、飞控系统、
03
二级供应商
飞机各分系统 的关键子系统
04
三级供应商
零部件制造 商
包括活门、伺服
1 Part
发 展 趋 势
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 Part
发 展 趋 势
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。
管理模式 分级分层
产品技术 系统集成
产业布局 集群化
发展趋势
TWO Part
现状与挑战
2 Part
现状与挑战
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 Part
发 展 趋 势
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 Part
发 展 趋 势
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。
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
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
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 Part
现状与挑战
Байду номын сангаас
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。
1 Part
发 展 趋 势
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 Part
发 展 趋 势
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。
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
环控系统
机电综合与管理
2 Part
现状与挑战
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%。
1 Part
发 展 趋 势
市场前景预测
未来20年
机电产业总规模将达 到近3087亿美元
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
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。
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司 贵州枫阳液压有限责任公司 贵阳航空电机有限公司
合肥 安顺 襄阳
航宇救生装备有限公司
湖北中航精机科技有限公司 武汉航空仪表有限责任公司 合肥江航飞机装备有限公司
武汉
贵阳
2 Part
现状与挑战
发展现状——民机专业分布现状
辅助动力系统
防除冰系统
世界民用航空飞机的一级供应商和系统承包商
3 Part
发 展 思 路
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 Part
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
依靠有限次数主机 验证,供应商未进 行研究
技术验证 技术发展
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 供应商已有研究
验证可行性的研究 基础技术研究
关键功能和特性的概念验证 技术概念和用途被阐明
TRL 1
及其设备的制
造商
包括结冰探测分系统、 气源分系统等
阀、泵等
总 装 、 系 统 集 成 、 第二动力、电力系统等 集成验证等
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 Part
发 展 趋 势
机电系统发展趋势—— 为用户提供系统级解决方案
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 Part
现状与挑战
发展现状——成员单位分布
西安
庆安集团有限公司 陕西航空电器有限责任公司
北京
北京曙光航空电器有限责任公司
汉中
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
2 Part
现状与挑战
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 高升力系统
货运系 统 座椅系 统
燃油系 统
空气管理系 统
液压系 统
电力系 统
2014年实现民用航空产业收入5.43亿元,年均增长50.00%。
2 Part
现状与挑战
5个系统国际合作
天津航空机电有限公司
天津
广汉
四川凌峰航空液压机械有限公司
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司 四川航空工业川西机器有限责任公司 宜宾三江机械有限责任公司
成都
郑州
郑州飞机装备有限责任公司 宝胜集团有限公司
扬州 南京
宜宾
金城集团有限公司 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
2 Part
现状与挑战
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。
发 展 思 路
系统 开发
基于模型系统工程开展是机电系统最根本基础能力
迭代 综合、验证和确认计划 需求 分析 功能 分析 验 证 解决方案 系统实现
分配
子系统 开发
设计综 合
模型库
需求模型
综 合 测 试
集成
子系统 实现
实现 功能模型 综合、验证和确认计划 软 件 需求分 析 功能分 析 设计综合 架构模型 流 体 验 证 综 合 测 试
座椅系统自主研制
发展现状—— C919承担的机电系统
在C919项目中,5个系统先后与 国外知名企业开展合作。
高升力系统 液压、燃油、电源统分别与
Parker、UTAS组建了合资公司,高
升力系统与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 Part
现状与挑战
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
飞控 飞控 防除冰 电气 负载
飞控
APU
液压
引气 发电机 液压泵 发电机 飞控 防除冰 飞控
环控
起落架
配电
引气 液压泵
民用飞机
机电系统发展与挑战
2015年10月21日
1
2 3
发 展 趋 势
现状与挑战
发 展 思 路
Part ONE
发 展 趋 势
1 Part
发 展 趋 势
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%
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
发 展 思 路
Part
3 Part
发 展 思 路
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
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 Part
现状与挑战
发展现状——基础好的机电产品正进入波音和空客公司
民用直升机
AC313、312、311的 机电产品前景广阔。
1 Part
其
发 展 趋 势
他
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
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 Part
发 展 趋 势
民用航空机电技术的新发展——向着集成化、系统化方向发展
系统 工程
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。