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两江新区凯瑞装备打造国内首台套航空轮胎动力学关键测试装备

发布时间:2022-03-10

  工欲善其事,必先利其器。测试装备是制造业发展过程中不可或缺的一环,率先在测试装备领域实现突破,才能够更好地抢占制造业的先发优势。

  3月9日,记者从两江新区了解到,重庆凯瑞测试装备有限公司(简称“凯瑞装备”)不仅通过自主研发打造了国内首台套航空轮胎动力学关键测试装备,还实现了三大关键汽车测试装备的国产替代,让高端测试装备依赖进口的局面得以改观,被评为国家高新技术企业、“专精特新”小巨人企业。

  2020年,国家认可与检验检测监管司《汽车检测领域国产仪器设备评价分析》课题组对26家国内代表性汽车企业和机构进行走访、问卷调研。报告显示,在碰撞牵引系统、碰撞假人、排气采样分析测试系统等方面还依赖于进口测试设备,而这些测试设备极具高附加值,对汽车研发十分重要,这也表明汽车测试装备国产化还存在不少技术挑战。

  汽车测试装备是我国制造业领域的一个缩影,同样在航空航天、轨道交通等领域,国产测试装备也存在不少“瓶颈”。

  “高端测试装备的创新、制造和应用水平,一定程度上代表了国家科技实力和工业实力,对于促进制造业发展具有重要作用。”凯瑞装备总经理助理、技术中心主任肖成诚感慨到,“而测试装备又贯穿产品研发、生产制造、甚至使用维护等后端市场的全生命周期,测试装备将有助于企业做好产品研发工作,保证产品的性能及可靠性,提升企业生产效率,对制造业企业的长期发展十分重要。”

  高端测试装备较少,加之国际形势的不确定因素,将有可能制约我国制造业发展。因此,要想制造业强,测试装备强必不可少。

航空航天测试装备实现多个“首次”

  在凯瑞装备生产车间内,航空刹车盘轴式动力试验台正高速运行。

  只听机器“嗡嗡嗡”的响声,刹车盘被高速带动,整个飞机的真实滑行动能状态在设备上模拟出来,然后由试验台测试在这样高速运转情况下飞机着陆、中止起飞等情境下的刹车盘综合性能。

  此设备是目前国内首套对航空制动器总成进行性能测试的专用设备。国产大飞机C919的机轮刹车系统的首次试验就是在该试验台上完成。

  通过核心的电惯量模拟技术,无论是波音747之类的大型飞机还是空客A320之类的中型飞机,都可通过这一测试装备实现刹车系统全方位测试,其精度误差≤0.5%,具有精准控制、实时可靠、便捷高效等优势。

  去年底,由凯瑞装备负责研发制造的国内首套航空轮胎高加速试验台进驻广州黄埔的国内首个航空轮胎大科学中心,进行最后安装调试。该测试装备建成后将帮助解决我国航空轮胎关键技术“卡脖子”难题,助力我国航空产业自主稳健发展。

  这一测试装备主要用于模拟飞机的起飞、着陆、滑行等工况,对航空轮胎在大载荷与高加速下进行动力特性测试,建成后可实现在短短几秒钟内完成对飞机轮胎触地瞬间情况的掌握,从而评价轮胎的可靠性,为我国取得自主适航标准建立前提和技术保障。

  “这一装备在国内完全没有先例,我们也是摸着石头过河,从方案设计、技术攻关、装备制造都是我们‘从无到有’完成。”肖成诚谈到。

  据了解,航空轮胎在起飞和降落过程中载荷能量大,瞬时变化快,多轴载荷和运动耦合复杂。因此,航空轮胎的动力学测试带来了诸多挑战。

  为了攻克种种难点,凯瑞装备调遣了机械电气、液压、软件等专业领域的30多名精兵强将,聘请行业专家及技术人才。

  团队先后攻克了轮胎多向载荷精确测量与施加、惯性载荷补偿、系统参数最优控制等核心技术,解决了数十吨大惯性负载下电液动态载荷谱控制问题;创新性地提出了“飞轮储能与摩擦动态控制”相结合的高加速方式,解决了6000kg•㎡鼓轮瞬时加速问题。

  “这是我们迄今为止承接的开发难度最高的‘跨界’项目,但同时也展现了我们承接重大专项的综合实力。”肖成诚说。

汽车测试装备打破技术垄断

  “我们也算是业内第一批‘吃螃蟹的人’,自主研发生产的底盘测功机系统、轮胎耦合式道路模拟试验系统、底盘参数测量系统三大产品均打破了国外技术垄断,目前在国内市场占据较大份额。”肖成诚介绍。

  底盘测功机系统可以看作汽车研发的“跑步机”,可在室内模拟汽车实际道路行驶环境,完成车辆排放性能、动力性能、燃油经济性能等方面测试。

  据介绍,该系统由凯瑞装备历经十年研发打造,目前已迭代至第五代产品,其国内市场份额已超过30%,载荷的施加和测量精度达千分之二,达到了当前世界最佳水平,已在众多国内主流主机厂商得以应用。

  “轮胎耦合式道路模拟试验系统目前在国内仅有我们在做。” 肖成诚指着车间内的一套设备说,“这一装备实现国产化之后,直接将市场售价降低了300~700万元左右,目前已在北汽福田等企业得以应用,有效地帮助企业缩短了试验周期,为企业实现了降本增效广受好评。”

  这套系统主要就是模拟车辆路面实际行驶的颠簸情况,前期通过采集各种路面的振动加速度、位移、频率等数据信息,经过分析处理形成路谱,再将路谱信息录入系统对这些路谱回放,试验车在系统上即可进行相关测试。

  车辆的操控性能、舒适度和汽车底盘调教有非常大的关联,在实验室中完成兼顾安全和舒适的底盘调校,离不开底盘参数测量系统。

  该系统可为悬架的合理设计、整车性能调校优化与操纵稳定性矛盾的解决、汽车性能品质和安全指数的提高提供至关重要的理论和试验依据,对于汽车研发生产极为重要。

  此前,这一系统完全被国外垄断,就目前来说也仅有凯瑞设备在内的两家企业可以生产。“以前没实现国产化的时候,一台设备最高达4000万,我们‘硬生生’将这一价格打了五折。”肖成诚自豪说到。

  “现在国产测试装备已具备与国际巨头一决高下的实力,我们每年投入营收的10%左右进行专注研发,希望国产高端测试装备被给予更多‘容错’‘试错’的机会,让我们继续改进和完善。”肖成诚说道,“下一步,凯瑞装备将继续拓展汽车智能化电动化转型、航空航天、风电等领域的测试装备研发制造,争取成为国内领先,国际一流的测试装备集成供应商。”

  文章转载自:两江新区官网

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