飛機(jī)液壓導(dǎo)管專利技術(shù)綜述

王帥 王焱焱

（沈陽飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司 遼寧沈陽 110000）

飛機(jī)液壓導(dǎo)管是飛機(jī)上負(fù)責(zé)燃油、潤(rùn)滑油、空氣等介質(zhì)輸送的重要組成零件，由于飛機(jī)的運(yùn)行環(huán)境一般較為惡劣，導(dǎo)致飛機(jī)液壓導(dǎo)管容易出現(xiàn)破裂等損傷，輕則造成飛機(jī)液壓系統(tǒng)的部分失效，重則導(dǎo)致飛機(jī)的正常運(yùn)行存在嚴(yán)重的安全隱患?；诖?，研究飛機(jī)液壓導(dǎo)管破裂原因并采取針對(duì)性的防控措施，將是保障飛機(jī)安全運(yùn)行的重要舉措。

1 飛機(jī)液壓導(dǎo)管技術(shù)發(fā)展概況

為了了解飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)的專利技術(shù)，筆者通過INCOPAT 專利檢索軟件對(duì)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障涉及相關(guān)專利技術(shù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過檢索式及簡(jiǎn)單人工篩選，最終確定626 項(xiàng)專利作為本技術(shù)綜述的研究對(duì)象，從專利申請(qǐng)量和申請(qǐng)人兩個(gè)角度對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行總體分析，并對(duì)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障方面的核心專利技術(shù)進(jìn)行個(gè)案分析，以期為飛機(jī)液壓導(dǎo)管的故障解決和升級(jí)優(yōu)化提供一些思路［1］。

1.1 專利申請(qǐng)量趨勢(shì)

專利申請(qǐng)量可以在一定程度上反映出相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。筆者通過對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中全球?qū)＠暾?qǐng)量的年度分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而分析飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)專利的申請(qǐng)熱度和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)［2］。由于篩選的對(duì)象主要為申請(qǐng)日在1972年以后的專利，故以1972年作為研究對(duì)象的起始點(diǎn)。圖1為1972—2022年全球范圍內(nèi)有關(guān)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)的申請(qǐng)量年度分布圖，根據(jù)申請(qǐng)量的變化趨勢(shì)，大致將飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)的專利申請(qǐng)分為3個(gè)階段。

圖1 專利申請(qǐng)量年度分布

第一階段為1972—2005年。該階段，有關(guān)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障方面的專利申請(qǐng)量較少。從專利申請(qǐng)量的角度分析，飛機(jī)液壓導(dǎo)管的故障問題在2005年之前的研究和重視程度相對(duì)較低，該階段，涉及飛機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展還不夠成熟，該領(lǐng)域的專家學(xué)者們對(duì)于飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障問題的關(guān)注度較小，同時(shí)，該時(shí)期許多國家的專利保護(hù)意識(shí)較弱，可能并未將相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)專利。

第二階段為2005—2018年。自2005年以后，隨著科技的不斷進(jìn)步，飛機(jī)液壓導(dǎo)管的故障問題逐漸被越來越多的人關(guān)注，關(guān)于飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障方面的專利申請(qǐng)量也開始逐年上升。2018年，有關(guān)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障方面的專利申請(qǐng)量達(dá)到峰值，為67 件，這一階段是飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障解決手段和技術(shù)的迅速發(fā)展期。

第三階段為2018年至今。2018年后，飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)的專利申請(qǐng)量開始呈下降趨勢(shì)，反映出飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障及解決手段等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)趨于成熟，該方向的技術(shù)更新正在從增加數(shù)量向提高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，未來有關(guān)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障的問題解決方式和手段將趨于高質(zhì)量化和高效化［3］。

1.2 主要申請(qǐng)人分布情況

申請(qǐng)人是相關(guān)技術(shù)的研究主體，也是技術(shù)來源的重要體現(xiàn)之一。通過對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)整理分析，得出全球范圍內(nèi)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)專利的申請(qǐng)人排名，如圖2 所示。其中，在飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)技術(shù)方面擁有最多專利申請(qǐng)量的單位為美國波音公司；而在中國，該領(lǐng)域擁有最多專利申請(qǐng)量的單位為北京航空航天大學(xué)，可見，我國對(duì)于飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新研究主要集中在大專院校。

圖2 主要申請(qǐng)人排名

為了進(jìn)一步分析國內(nèi)有關(guān)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)技術(shù)的研究主體，對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的國內(nèi)申請(qǐng)人類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖3所示。

圖3 國內(nèi)申請(qǐng)人類型

由圖3可知，企業(yè)作為申請(qǐng)人，在飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)技術(shù)方面的專利申請(qǐng)量最大。雖然圖2中出現(xiàn)的申請(qǐng)量最多的國內(nèi)單位為大專院校，但通過申請(qǐng)人類型統(tǒng)計(jì)分析后，可以得出，飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障相關(guān)技術(shù)在企業(yè)中的申請(qǐng)量最大，說明該技術(shù)在我國企業(yè)中具有較多的應(yīng)用，這也符合飛機(jī)作為高端制造業(yè)的行業(yè)特點(diǎn)。飛機(jī)液壓導(dǎo)管雖為基礎(chǔ)零件，但對(duì)于航天技術(shù)的發(fā)展具有重要的支撐作用［4］。另外，科研單位在我國作為推動(dòng)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展的重要組成單元，具有較強(qiáng)的技術(shù)研發(fā)能力，且在國家和政府的大力支持下，科研單位的硬件設(shè)備和人才儲(chǔ)備方面均優(yōu)于一般企業(yè)，因此，為了進(jìn)一步提升飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障解決方面的技術(shù)創(chuàng)新，將其列為科研單位的研發(fā)目標(biāo)是一項(xiàng)重要的舉措，這也是促進(jìn)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障解決相關(guān)技術(shù)在我國進(jìn)一步發(fā)展的重要措施［5］。

1.3 核心專利分析

通過對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，篩選出8 篇涉及飛機(jī)液壓導(dǎo)管的核心專利技術(shù)（見表1）。其中，涉及飛機(jī)液壓導(dǎo)管的常見故障及問題，并針對(duì)性地給出了解決該問題的技術(shù)手段。

表1 核心專利基本信息

2006年8月4日，歐宇航司-C 提出了一種飛機(jī)導(dǎo)管（FR2904677A1），用于輸送各種液體，所述導(dǎo)管特別適用于布置在可能經(jīng)受高溫的區(qū)域，如飛機(jī)的機(jī)動(dòng)化系統(tǒng)，解決了飛機(jī)導(dǎo)管在高溫下容易出現(xiàn)損壞的問題，提高了飛機(jī)導(dǎo)管對(duì)于高溫的耐受性。

2012年5月12日，美國波音公司提出了一種用于飛機(jī)管道的隔框配件組合件（EP2724063A1），防止將液壓油和液壓傳輸管加熱至高溫導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)被破壞；7月9日，美國波音公司還提出了用于飛行器液壓系統(tǒng)的熱平衡和傳輸?shù)南到y(tǒng)及方法（US20150096288A1），采用熱交換器，使飛機(jī)液壓管道內(nèi)的溫度維持在較低的水平，防止飛機(jī)液壓導(dǎo)管因過熱而出現(xiàn)損壞。

2014年4月17日，中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所提出了一種飛機(jī)液壓管路動(dòng)應(yīng)力測(cè)試判定方法（CN104155040A），對(duì)飛機(jī)液壓管路動(dòng)應(yīng)力測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，從而判定液壓管路的安全性。2014年11月19日，中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所提出了一種液壓導(dǎo)管疲勞壽命指標(biāo)確定方法（CN105651496A），能夠有效評(píng)估飛機(jī)液壓系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)的合理性、可靠性及耐久性。2020年7月11日，吉林航空維修有限責(zé)任公司提出了一種飛機(jī)導(dǎo)管制造彎曲弧度測(cè)量設(shè)備（CN212340147U），通過分度裝置與刻度板的結(jié)合，并利用投影原理，能夠準(zhǔn)確地測(cè)量出飛機(jī)導(dǎo)管各段不同彎曲的弧度以及各段弧度之間相對(duì)扭轉(zhuǎn)的角度，為飛機(jī)導(dǎo)管的彎制提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，避免了多次彎折，提高導(dǎo)管質(zhì)量。2020年8月26日，中國人民解放軍空軍工程大學(xué)提出了一種管狀構(gòu)件的激光表面處理方法及導(dǎo)波體（CN112048613A），對(duì)現(xiàn)有的管狀構(gòu)件的激光表面強(qiáng)化加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，能夠基本消除或減弱激光在管內(nèi)壁形成反射、折射，避免與入射波系耦合，從而避免形成復(fù)雜的應(yīng)力場(chǎng)分布及宏觀變形，保證管狀構(gòu)件抗疲勞性能，最終降低使用故障率。2020年9月22日，成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司提出了一種飛機(jī)液壓導(dǎo)管振動(dòng)信號(hào)工業(yè)電干擾自動(dòng)識(shí)別方法（CN112347845A），能有效地提高液壓導(dǎo)管振動(dòng)信號(hào)處理效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)液壓導(dǎo)管振動(dòng)信號(hào)中工業(yè)電干擾的自動(dòng)識(shí)別。

從技術(shù)發(fā)展上看，美國涉及飛機(jī)液壓導(dǎo)管的專利技術(shù)出現(xiàn)相對(duì)較早，我國相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)起步較晚，但發(fā)展迅速。在經(jīng)濟(jì)全球化和科技高速發(fā)展的今天，我國已成為全球范圍內(nèi)的飛機(jī)生產(chǎn)制造大國，但在特定領(lǐng)域的技術(shù)更新和優(yōu)化上還有待進(jìn)一步發(fā)展，飛機(jī)液壓導(dǎo)管的故障分析和解決對(duì)策方面，仍具有較高的研究?jī)r(jià)值［6］。

2 結(jié)語

飛機(jī)液壓導(dǎo)管的工作環(huán)境相對(duì)于一般導(dǎo)管較為惡劣，其常常面臨著高溫、高壓、振動(dòng)、腐蝕等問題，導(dǎo)致對(duì)飛機(jī)液壓導(dǎo)管的耐受性要求較高。隨著科技的不斷發(fā)展，飛機(jī)液壓導(dǎo)管的相關(guān)技術(shù)迭代升級(jí)，例如，針對(duì)飛機(jī)液壓導(dǎo)管，采用特定的高分子材料，提高其耐熱性和抗腐蝕性，或針對(duì)液壓導(dǎo)管的使用壽命進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)更換存在損傷的飛機(jī)液壓導(dǎo)管。涉及飛機(jī)液壓導(dǎo)管的相關(guān)專利技術(shù)能夠從側(cè)面反映出該領(lǐng)域的重點(diǎn)技術(shù)和企業(yè)對(duì)飛機(jī)液壓導(dǎo)管的研發(fā)方向。本文對(duì)飛機(jī)液壓導(dǎo)管故障方面的專利技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便更好地把握飛機(jī)液壓導(dǎo)管相關(guān)技術(shù)的未來發(fā)展方向，為后續(xù)的研究提供一些新的思路。