民用飞机机电系统发展与挑战

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。