星空体育:航空机载系统:军品增速较高,民品国产化进程加快
文章出处:本站 人气:发表时间:2024-05-09 16:02
来源:雪球App,作者: 未来智库,(https://xueqiu.com/9508834377/126767682)
温馨提示:如需原文档,可在PC端登陆www.vzkoo.com搜索下载本报告。一、机电系统产业基本概念及产业链介绍
1.1、机电系统产业基本概念
1.1.1、飞机基本构成
飞机由三大组成部分,分别是机体、发动机、机载设备与系统。从事飞机研发、制造的飞机制造业是系统复杂、产业链长、发展潜力巨大的高技术产业,航空水平反映了一个国家的综合实力。经过几十年的发展,我国航空工业经历从小到大,从依赖进口到自行研制,发展到今天能自行研发、制造生产军民用飞机及其机体、发动机、机载系统等配套设备,形成专业门类齐全的航空工业体系。
机体是飞机的框架和外壳。主要功用是固定机翼、尾翼、起落架等部件,使之连成一个整体,同时装载人员、货物、燃油及各种设备,机体包括机头、机身、机翼、起落架等;机头位于整个飞机的最前部,包括飞机驾驶舱、雷达舱、前部座舱等;机身用于装载人员、机载设备、燃油、货物等,连接机翼、尾翼和起落架,平衡飞机的各部分载荷。机翼主要用于产生升力,并使飞机具有横侧平衡、稳定性和操作性,包括前缘襟翼、后缘襟翼、副翼等。
飞机发动机是一种高度复杂和精密的热力机械,为航空器提供飞行所需的动力。作为飞机的心脏,航空发动机直接影响飞机的性能、可靠性及经济性。军用飞机发动机主要分为涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轴发动机;大型民用飞机发动机主要包括涡轮风扇发动机和涡轮螺旋桨发动机。民用飞机发动机相较于军用飞机具有更大的涵道比,发动机粗壮而短、燃油油耗低、工作模式相对单一。
机载设备指在飞机飞行中接收各种信息和指令,进行传递、处理、显示、反馈和控制的设备,用于保证飞行安全,并完成飞行任务。一般而言,机载设备分为航电系统和机电系统。
机电系统是指执行飞行保障功能的飞机系统的总称。主要作用是用于实现飞机机械电力保障功能,它几乎包括飞机上除机体、发动机、武器和航电任务系统之外的所有系统,分布在机身各处,包括燃油系统、液压系统、电源系统、航空电力系统、环境控制系统、防护救生系统、悬挂发射系统、机轮刹车系统、二次动力系统、货运系统、空投空降系统等。
航电系统全称“综合航空电子系统”,用于实现飞机的信息管理和控制。是飞行状态的确定与控制、飞机状态参数测量、人机接口管理、导航及通信等任务保障、作战管理等一系列机载电子装备。军民机均具备的航电系统包括人机交互系统(显示系统、通信系统、数据输入与控制、飞行控制系统)、飞行状态传感器系统(大气数据系统、内部传感器)、导航系统(无线电导航系统、航路推算导航系统)、外部传感器系统(雷达、前视红外传感器)和任务自动化系统(导航系统管理、自动驾驶仪与飞行管理系统、发动机控制与管理系统、航电系统勤务管理)。其中,人机交互系统、飞行状态传感器系统、导航系统、外部传感器系统属于航电系统功能层,实现航电系统基本或核心功能,任务自动化系统是特定任务层,通过自动工作和管理完成多种任务,减少机组工作量,同时进行更多的飞机监控工作。此外,民航飞机还配备空中交通管制、应答机系统、近低告警系统和威胁告警/防撞系统等,军用飞机配备更多种雷达、导航等作战相关系统设备。
1.1.2、机电系统基本概念
机电系统是指执行飞行保障功能的飞机系统的总称,主要作用是用于实现飞机机械电力保障功能,它几乎包括飞机上除机体、发动机、武器和航电任务系统之外的所有系统,分布在机身各处,包括燃油系统、液压系统、电源系统、航空电力系统、环境控制系统、防护救生系统、悬挂发射系统、机轮刹车系统、二次动力系统、货运系统、空投空降系统等。按照不同的任务重点,机电系统的构成在不同类型飞机上的构成有所区分。
电力系统保证可靠地向用电设备提供符合要求的电能,包括发电系统、配电系统和用电系统。发电系统由交流发电机和发电机控制器组成,整个飞机的电功率输入来源包括飞机主发动机、飞机备用发动机、辅助动力装置发电机、地面电源、备用交流器、冲压空气涡轮发电机。配电系统指从发电机主接触器到负载汇流条之间的电能传输系统,用于将电能传送到用电设备,实现电能的传输与分配,配电系统工作内容包括初级功率分配和保护、功率转换和电能储存、次级功率分配和保护。电力系统的未来发展与“多电飞机”概念相关,试图将飞机更多的动力系统工作通过电力实现,取代传统液压或高压引起,未来飞机将需要产生比现在大很多的电功率。
燃油系统是飞机上用于储存燃油,并在一切飞行状态和发动机工作条件下,按照要求的压力和流量连续可靠地向发动机和辅助动力装置供给燃油的系统。燃油系统由大量燃油泵、燃油阀和燃油油量传感器组成,由微处理器统一控制:燃油泵用于燃油箱之间的燃油输送以及帮助燃油增压流向发动机;燃油阀控制外部燃油输送至内部油箱及油箱的压力,关闭阀时切断燃油流量;燃油油量传感器测定飞机内的燃油液面、油量。现代飞机燃油管理系统包含以下全部或部分工作模式:燃油增压、发动机供油、燃油输送、加油/放油、燃油储存、通气系统、热沉散热、应急放油、空中加油。燃油系统的主要用途是为飞机提供可靠的燃油,是保证飞行安全必不可少的部分,飞机性能越高燃油系统越复杂。
液压系统是以油液为工作介质,靠油压驱动执行机构完成特定操作动作的装置,可分为液压传动系统和液压控制系统。主要包括柱塞泵、液压电动泵等动力元件、液压阀等控制元件和液压油箱等辅助元件,作为飞机飞行控制系统、起落架、刹车、防滑系统等的。液压泵连接在发动机传动机匣上,泵产生的压力液流通过液压管路通往各个作动机构。为提高安全水平,保证单个故障或泄漏不会危及整个系统,一架飞机上装有多套独立的液压系统或者其他辅助动力装置。近些年在液压系统的功能执行以及性能监控越来越多地引入微处理器,开辟液压智能化的进程,未来有些领域正考虑用多电系统取代液压动力方式。
环控系统用于保证飞机内空气的压力、温度、湿度、洁净度及气流速度等参数适合人体生理需求,同时为飞机上电子设备提供正常的工作环境。温度的控制利用制冷子系统和引起系统。通过把热量从热源转移至热沉(散热介质)排出机体之外,分为空气循环式制冷系统和蒸发循环式制冷系统,主要部件为空调循环机和其他空调组件。湿度控制可利用制冷装置安装水分离器收集大滴水滴排出机体,或者利用化学制品如硅胶、分子筛除去空气中的大气体分子和杂质。座舱增压由压力调节阀实现,根据飞机高度调节空气流量控制压力要求值。
高升力系统是集机械传动、液压、检测和控制等技术于一体的综合性系统,主要用于飞机起飞与着陆,避免过长的飞机起飞和滑跑距离。高升力系统由翼面作动子系统、机械传动子系统、动力驱动子系统、控制和监控子系统、故障保护子系统和传感器子系统等组成,通过在机翼前缘配置缝翼、在机翼后缘配置襟翼,控制缝翼和襟翼往下展开到不同的卡位,来改变机翼弯度和面积,以增加飞机起飞时的升力和降落时的升力及阻力,从而减少飞机起飞和降落的滑跑距离。高升力系统是集机械传动、液压、检测和控制等技术于一体的综合性系统,从驾驶杆到翼面的完整位置闭环控制系统,由襟缝翼电子控制单元进行信号处理和功能控制,通过总线与飞机航电系统和主飞控系统等其他系统交联。
第二动力系统是独立于主发动机的动力系统,提供气、电、液及轴功率,具有启动主发动机、提供空调系统所需气源、提供液压能、提供辅助功率和应急功率,并使发电机、液压泵等机电部件布置更加合理。第二动力系统是一种小型的涡轮发动机,包括辅助动力装置(APU)、应急动力装置(EPU)、综合动力装置(IPU)等动力装置。APU在飞机起飞和着陆,发动机功率全部用于加速和爬升,由APU提供所需电源和气源,飞行过程中APU能随时启动保证飞行安全,APU是通过一个自由涡轮或由转轴驱动的负荷压气机产生飞机所需电能、液压能、气源。EPU是在应急情况下为飞机提供应急电能和液压能,以H70(肼70)为燃料利用涡轮动力装置提供动力。APU和EPU由燃烧室、涡轮、齿轮箱、发电机和液压泵组成。IPU是集APU和EPU功能于一体的动力装置,有两种结构模式:一是将EPU与APU综合,共享一个齿轮箱驱动同一液压泵和发电机;二是共用一个燃烧室和涡轮。
防除冰系统是防止飞机表面某些突出部位结冰或在结冰时能有效地除去冰层的设备,如机翼和尾翼前缘,或在螺旋桨前缘、进气道前缘以及驾驶舱风档玻璃上结冰,严重时会使飞行发生危险,在易于结冰的部位应安装防冰设备。防除冰方法有:液体除冰(向防冰表面供给防冰液)、电热防冰(通电产生热量,用于较小部件防冰,如风挡、排水口等)、气热除冰(加热引气,用于机翼除冰)。
防火系统指防止飞机发生火灾所采用的全部装置,主要有三方面:一是通过结构选材防火,选择机舱内装饰使用阻燃材料;二是火警告示系统,在客舱和发动机舱内装置火警探测器;三是灭火系统,直接扑灭机舱、发动机舱和设备舱中火焰的装置。
悬挂与发射系统是指飞机挂载各类型机载武器装备的配套装置,主要功能是以飞机为平台、直接完成各类武器弹药等悬挂物的悬挂、运载、投放和发射运用,结构可分为挂弹钩、挂弹架、发射装置及发射器等。
防护救生系统是在飞机不可挽回的情况下,保证乘员迅速离机和安全救生的关键系统,航空救生系统包括弹射座椅、伞系统、个体防护装备、供氧系统和救生物品等。
空降空投系统用于将货物或人员等精确地投送到指定位置和地点。空降空投方式分甩降、伞降、机降:甩降将从飞机直接投下;伞降是人员或货物从飞机上用降落伞降落于地面;机降是人员、装备物资乘载运输机或直升机直接降落于地面。空降空投系统是将人员或物品从飞机上安全投放至地面的整套设备,包括机上传送系统、牵引伞系统、主伞系统、货台、空投容器、脱离装置、着陆缓冲装置和防翻装置等。
货运系统用于将货物运进或运出飞机,并能在飞机货舱内的预定位置将货物加以固定。货运系统由货仓管理控制系统、动力驱动装置、传输滚棒、滚珠托盘、侧向/横向导轨等组成,实现可集装单元在货舱内自动传输及空运过程中可靠限动。
客座及客舱设备保证旅客生活的舒适安全,包括舒适的座椅、舷窗、行李架、通道舱门、应急出人口、救生设备、播音系统、娱乐设施等,对通风保温、噪声、防火、疏散有很髙的要求。
1.2、机电系统制造产业链
机电系统制造企业是飞机制造产业链中的子系统承包商,其上游是零部件供应商,其下游客户为飞机制造总承包商或飞机总装公司。上游零部件供应商主要为机电系统制造企业提供机械加工零部件和电子元器件,由原材料公司为零部件供应商提供加工原材料。下游飞机总装公司最终生产整机,包括军用机和民用机,通过销售、租赁等投入使用。在产业链终端,为飞机提供包括维修在内的专业服务的独立维修机构(MRO)。目前,国内机电系统制造企业也积极向产业链下游延伸,承接专业维修业务,由单一制造向生产、维修一体化转型。
同类文章排行
- xingkong星空体育:先进制作技术范
- 王健林又悄悄卖了几家万达广场!保险、信托
- 为什么互联网产品越来越难做了?
- 国产顶级“二次元”IP:三国
- 在人工智能炒热机器人时,也被人把风带进了
- 珍爱智商,远离“区块链”
- 刮着大风的人工智能,躺着赚钱的自动驾驶
- 共享,正从风口到风险
- 智能音箱,正走在智能手表的老路上
- AI在内容分发上的绊脚石
最新资讯文章
- 星空体育:工艺技术论文范文10篇
- 星空体育:【深度】21世纪中国现代机械制
- 星空体育:食品机械的发展历程分为哪几个阶
- 星空体育:解读:现代超精密加工技术的发展
- 星空体育:现代机械加工的发展趋势
- 星空体育:机器人导论知识点总结
- 星空体育:数控技术就业前景及就业方向分析
- 星空体育:机械制造自动化论文十篇
- 星空体育:现代机械加工技术的发展探究论文
- 星空体育:农机产品质量为何难以提高?5大
- 星空体育:2023-2028年中国数控机
- 星空体育:现代制造技术的发展十篇
- 星空体育:浅谈现代机械制造技术发展与趋势
- 星空体育:生产实习报告心得体会
- 星空体育:汽车新材料的应用及发展趋势
- 星空体育:机械制造的技术特点及未来发展探
- 星空体育:机械制造技术及发展趋势
- 星空体育:机械面试常见问题
- 星空体育:信息技术发展规划十篇
- 星空体育:深孔钻镗床的知识简介运用范围及