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
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•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。
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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.
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
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
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
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多电飞机二次电源系统分布
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
4
Increase both complexity
01 and weight
2
02 Increase maintenance and operational costs
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
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.
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03 Increase Specific Fuel Consumption
传统发动机
04 Reduce thrust
多电发动机
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
6
05 Increase turbine entry temperature (TET)
All/More Electric Aircraft Engine & Airframe Systems
Implementation
报告人：蒋斌 学号：SY1505508
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
1
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
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
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Beijing University of Aeronautics and Astronautics
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）
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
B787电环控系统（E-ECS）
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表2 ECS与E-ECS比较
Conventional ECS
Electric ECS
8
传统飞机 多电飞机
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
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
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
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Beijing University of Aeronautics and Astronautics