CAIEC
获奖项目展示
1 0TH CAIEC · 三等奖
罗尔西科:线性执行器EMA在飞行器领域的应用
“质量为根本、创新为方向”聚焦底层技术攻坚与关键研发领域。
1. 公司简介
罗尔西科关节模组科技(杭州)有限公司是一家聚焦于关节模组领域的高新技术企业,深耕行星滚柱丝杠、电动缸及线性关节模组的技术研发与应用。公司依托多家高等院校及专业技术团队,构建了涵盖材料、设计、生产、售后的全链条质量保证体系和服务体系。
公司以“技术驱动产业升级”为使命,致力于通过新材料、新工艺的不断升级创新,持续推动精密传动部件在人形机器人、智能制造、高端数控机床、半导体设备、航空航天、汽车电子零部件、医疗机器人等领域的应用。
未来,罗尔西科将打造核心零部件到组件的垂直协作体系,立志成为全球领先的精密传动部件供应商。
2. 项目简介
行星滚柱丝杠(Planetary Roller Screw)机电作动器(EMA)凭借其高承载、长寿命、高转速、高刚度、高精度等优点,正在成为飞机飞行控制、起落架等系统中替代传统液压作动器的关键产品。相比需复杂管路的液压作动器,EMA无需额外介质传输结构,直接帮助飞机减轻机身重量,减少燃油消耗以提升燃油经济性;其模块化设计与低故障特性还能简化日常维护流程,降低维护成本;更重要的是,EMA可通过自带控制器与飞机数字飞行控制架构无缝对接,实现实时数据交互与智能调控,完美适配现代飞机数字化、智能化、机电一体化的发展方向。
3. 项目亮点
当前航空工业正处于国产化攻坚、智能化升级的关键窗口期,罗尔西科关节模组科技(杭州)有限公司针对性携其研发的行星滚柱丝杠线性执行器(EMA)参赛,展现该产品对航空工业国产化、智能化需求的适配能力,该产品以技术突破打破国际垄断,为我国民机民航传动系统升级提供创新解决方案。以下从核心产品的目标客户、解决问题、竞争优势及技术指标展开详细介绍。
(1)核心产品目标客户
本产品聚焦民机民航全产业链需求,目标客户覆盖三大核心领域:
① 民机整机制造商:以中国商飞为核心,适配C919、CR929等国产主流机型及大型固定翼无人机系列,提供飞行控制、起落架等关键系统的传动部件,助力新机型实现更高国产化率;同时瞄准空客、波音等国际整机厂的供应链合作机会,逐步拓展全球市场。
② 民航维修(MRO)企业:包括南航、东航等航司旗下维修部门,以及金鹏航空、AMECO等专业飞机维修公司,为现役民机提供传统液压系统、滚珠丝杠EMA的替换升级服务,解决老旧机型维护难题。
③ 航空电子配套厂商:为航空电子设备制造商提供定制化EMA部件,配套集成至客舱设备、航电控制系统等,满足细分场景下的精密传动需求。
(2)解决民机民航传动系统核心问题
当前民机传动系统面临“卡脖子”难题与运营痛点,本产品针对性破解四大关键问题:
① 传统液压系统安全与成本困境:液压系统在起落架收放、襟翼控制等场景中,存在液压油泄漏(故障率占比达23%)、机身重量占比高(8-10%)、年维护费用超千万元/机队等问题,不仅带来安全隐患,还大幅增加航司运营成本。本产品无需液压油与复杂管路,从根源杜绝泄漏风险,同时显著减重降本。
② 滚珠丝杠EMA性能短板:现有滚珠丝杠EMA仅能应用于辅助系统,因承载能力低(仅为滚柱丝杠的1/3)、寿命短(2万小时vs滚柱丝杠10万小时),无法适配起落架、飞行控制等高负载核心场景,本产品凭借多滚柱啮合设计,完美填补高负载场景的技术空白。
③ 国际垄断与国产化率不足:高端民机传动系统70%市场被德国舍弗勒、瑞士Rollvis占据,且《“十四五”航空工业发展规划》明确要求“民机关键部件国产化率≥70%”,本产品通过全链条国产化技术突破,助力我国民机摆脱对进口部件的依赖,达成政策要求的国产化目标。
④ 复杂场景适配能力弱:传统传动部件仅能在-40℃~120℃环境下工作,难以应对高原、海上等复杂航线的极端温湿度,本产品拓展温域至-60℃~200℃,确保在各类恶劣环境下稳定运行。
(3)竞争优势:多维度构建技术与市场壁垒
① 性能优势:全面超越传统产品相比液压系统与滚珠丝杠EMA,本产品在核心性能上实现代际突破:承载能力是滚珠丝杠的3倍,可承受150kN瞬时载荷,满足起落架、襟翼控制等高负载需求;使用寿命长达10万小时,是滚珠丝杠的5倍,大幅降低更换频率;同时重量较液压系统减轻30%,单架机可减重150kg,每年为航司节省8万元/机的燃油成本。
② 成本优势:打破进口设备垄断在材料与加工环节,创新采用”冷轧成型+贝氏体钢”,使得成本降40%,强度提25%;精度控制方面,摒弃千万元/台的进口设备,采用国产PCBN旋铣刀片,精度达±1μm,设备成本降低70%,实现“高性能+低成本”的双重优势。
③ 服务与适配优势:定制化与快速响应针对不同客户需求提供定制开发服务,如为CR929新机型设计专属EMA解决方案;在维修场景中,采用模块化设计,相比传统液压系统24小时的更换工时,波音737MAX起落架EMA更换仅需4小时,本产品在此基础上再降20%工时;同时集成振动/温度传感器与PHM健康监测系统,可将维修周期从6个月延长至12个月,维护工时降低50%,为客户提供全生命周期服务。
(4)关键技术指标:数据印证产品硬实力
① 基础性能指标:强度达200GPa,确保传动过程无明显形变;耐冲击性能优异,可承受同等规格滚珠丝杠3倍以上的瞬时载荷;磨损量仅为滚珠丝杠的1/15,保障长寿命运行;工作温度范围拓展至-60℃~200℃,适配全场景复杂环境。
② 精度与效率指标:采用国产PCBN旋铣刀片加工,精度控制在±1μm,满足民机精密传动要求;传动效率高,在高转速工况下仍能保持稳定输出,适配飞行控制对姿态调整的快速响应需求。
③ 国产化与认证指标:核心材料、加工设备、检测技术均实现国产化,目前C919起落架EMA国产化率已达47%;产品已通过ISO45001、CE认证,正在推进民航CTSOA认证(民机部件核心认证),合规性与可靠性得到权威认可。
未来,罗尔西科将持续深耕技术研发,加快产品认证与产能建设,力争短期内实现C919客舱EMA国产化认证、占据维修市场5%份额,长期成为全球民机EMA核心供应商,以中国造技术重构民机传动格局,助力“航空强国”战略落地。
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