液压油突围之路
现代工业的发展，离不开油。
说到工业用油，我们第一反应往往是石油衍生品，比如汽油、柴油等燃料，以及润滑油之类。
在现代工业特别是高端设备里，还有一种"隐身英雄"，叫做液压油。
它不像汽油那样直接驱动车辆，却在幕后默默承担着传递动力、保障安全的重任，堪称机械运转的"血液"。
前段时间，我国民航局向中国石油化工股份有限公司研发的 SINOPEC AEH I 国产航空抗燃磷酸酯液压油颁发技术标准规定项目批准书（CTSO），我国成为全球第三个具备航空抗燃磷酸酯液压油生产能力的国家。
中国大飞机，用上了"国产血液"。
01 血液
在说液压油之前，有必要先科普一下液压系统。
液压系统是基于帕斯卡定律，利用不可压缩流体传递动力。
油泵将机械能转化为液压能，压力油液经控制阀调节流向和流量，驱动执行元件作直线或旋转运动，从而输出力和速度。
其核心是通过封闭系统内的压力传递，实现小力控制大力、精确传动与能量转换。
比如很多人都见过的千斤顶，实际上就是个小的液压系统，能将小力积累，产生可以托举重物的大力。
千斤顶原理图
简单来说，液压系统可以做到"以小博大"。
液压油，顾名思义，是应用在液压系统里的专用工作介质。
工业机械经常需要压力的传导，一个刚性杆可以做到，但有些地方没办法直接用刚性杆，于是就利用液体的不可压缩性，把压力——经常是动力——从一个位置传递到另一个位置。
液压油，就是承担这一使命的"血液"。
天天"压力山大"，注定了液压油需要有不同于一般液体的更厉害的属性。
首先是恰到好处的黏度。
正因有一定的黏度，液压油才能在管路和密封件之间起到密封作用。
黏度低了，密封不住，动力损失；黏度过高，则流动阻力增加，能量也会损失。
更重要的是，液压油的黏度要有一定的温度适应性，这样才能保证机械工作的稳定性。夏天不能稀得像水，冬天又不能粘得像蜂蜜。
液压传导系统示意图
再者，液压油还需要具备良好的润滑性。
液压系统里有泵、阀、活塞等一系列金属部件，它们在高压下协同工作，难免会有摩擦。
液压油必须在摩擦表面形成油膜，这样一方面能减少能量损失，另一方面也减少磨损。
其他像抗氧化性、抗腐蚀性、抗泡性、空气释放性以及高清洁分散能力等，对于液压油来说，也都一个都不能少。
为什么对液压油的要求这么高？
因为能用上它的，都是不一般的家伙。
比如，推动挖掘机的大臂升降的动力，就是液压油在液压缸里推动活塞来实现的。
挖掘机
没有液压油，这些"钢铁巨兽"就动不了。
工业制造中的大型冲压机、注塑机也都要依赖液压系统，自然也离不开液压油。
如果说一般机械对液压油的要求是"好用、耐用"，那么航空领域对液压油的要求就是各项指标达到"极致"。
原因很简单，飞机在起降和飞行的过程中，遇到的情况更复杂更极端。
比如，飞机的起落架收放系统，在使用时常常要承受飞机的全部重量。
一架中型客机的最大起飞重量甚至可达 70-80 吨。液压系统产生足以托举这个巨大重量的力量来完成收放动作。
波音 777 液压系统路线示意图
另外，在高空飞行时，外部温度可能低至零下五六十摄氏度，可一旦降落就会接触到炙热的跑道，两者温差能达近百度。
液压油要在这么大的温差内保持性能基本不变，宽温性能必须极强。
前面说的还都是民用，若是战斗机那要求就更高了。
起飞和降落时，起落架的伸缩、襟翼的开合，全部依赖液压系统来完成。
液压油必须保证在几秒钟内完成精准动作，绝不能出现延迟或失效。某些先进战机要求液压系统能承受数百个大气压的瞬时冲击，这对液压油的抗压稳定性和纯净度提出了极高要求。
另外，航空液压油对清洁度和稳定性的要求，也远超普通工业用油。
正是这些高要求，保障了飞行器的可靠性和安全性，也使得航空液压油的研发与制造门槛极高。
02 突围
别看不起眼，航空液压油完全可称得上"工业皇冠上的明珠"。
在很长一段时间里，全球范围内只有美国和法国能够批量生产磷酸酯类航空液压油。
比如，Shell（壳牌）、ExxonMobil（埃克森美孚），这些公司是航空液压油市场的重要参与者，提供多种类型的液压油产品，并在全球市场中占据领先地位。
品牌稍微排名靠后一些的，像 Total Lubricants（道达尔润滑油）、Eastman（伊士曼），这些公司也在航空液压油领域具有较强的竞争力，专注于高性能液压油的研发与生产。
美孚的两款航空液压油
此前，我国只能依赖进口。
技术被卡脖子，意味着价格高昂，而且一旦遇到供应链风险，国内航空制造和运维都会受到极大影响。
更重要的是，进口产品往往附带"技术封锁"，相关配方、添加剂和生产工艺都是商业机密，无法通过常规渠道获取。
面对垄断，突围势在必行。
尤其是随着国产大飞机、先进战机、直升机等项目的推进，航空工业对高性能液压油的需求越来越迫切，没有自主液压油产品，航空装备就会受制于人。
飞机起落架
航空液压油产品的突破，不仅需要攻克研发技术的高难度，还得发展适航验证技术，后者长期被国外实验机构垄断。
自 2019 年起，中国民航局（CAAC）就开始前瞻性地布局航空液压油的适航审定能力建设。
这意味着在国产成品尚未完全成熟时，审定方就已经在提前学习和准备，建立自己的验证方法和审定程序，做到"兵马未动，粮草先行"。
2020 年 12 月，中国民航局发布的《航空抗燃磷酸酯液压油》技术标准规定，更是为行业研发奠定了基石。
其中所规定的所有技术指标、测试方法和适航要求，都让中国的研发团队有了清晰的攻关目标，也让审定团队也有了权威的评审依据。
技术标准的封面
从"接受标准"转向"制定标准"，我们再也不用跟在别人的游戏规则后面打转转了。
一旦目标明确，科技攻关就很快提速。
以中国石化为代表的企业，不但解决了如何在磷酸酯中复配抗氧化、抗磨损、防腐蚀等多种添加剂的技术难点，还使它们在极端条件下能长期稳定、协同工作，互相的效果不打架。
2021 年 3 月，中国石化正式提交 SINOPEC AEH I 型油的适航审定申请，并于今年 7 月最终获证。
事实说明，航空液压油的突围成功，绝非单一实验室的技术创新所能实现。
这是一个"战略布局 + 自主标准 + 技术攻关 + 严格认证"环环相扣的系统工程。
03 加油
航空液压油是高端液压油的代表，不只能用于飞机，还能广泛应用于军事装备、尖端工程机械、航海船舶等多个重要领域。
事实上，得益于航空液压油卓越的高低温性能、出色的抗氧化安定性、良好的粘温特性以及极高的可靠性，它已经成为很多要求苛刻领域不可或缺的"机械血液"了。
在军事方面，液压油广泛用于飞机、坦克、舰艇的液压系统。
它不仅负责传递动力，还直接影响装备的机动性和可靠性。
我国国产的沈阳特力 10 号航空液压油，就被广泛应用于部队和军工单位的战机和各型机械试验设备上。
沈阳特力 10 号航空液压油（执行的是企业标准）
在工程机械方面，尤其是大型工程机械，特别是执行特殊任务的尖端装备，如深海钻探机、核电站维护机器人等，也都能看到航空液压油的身影。
离我们普通人最近的例子，大概就是超大型盾构机。
在地铁、隧道施工中，直径超过 10 米的盾构机，要在地下数十米乃至上百米的环境里推进。
它的刀盘、推进油缸和土压平衡系统全靠液压油来传递巨大的动力。
盾构机所用的液压油不仅要抵抗高压，还要适应地下泥水环境，有很强的抗污能力，防止性能下降。
如果液压油失效，盾构机卡在岩石中，整个施工将陷入瘫痪。
盾构机刀盘驱动液压系统示意图
在航海方面，像船舶、潜艇和海上平台等，在常规要求之外，为了应对海洋环境对设备造成的损害，液压油必须能抗盐雾且防腐蚀性能极强，同时还要求抗乳化性好，防止因海水渗入而影响系统性能。
潜艇在水下航行时，方向控制完全依赖尾部舵机。
舵机液压系统的可靠性直接决定潜艇的机动性和安全性。由于潜艇环境特殊，液压油不仅要在高压下正常工作，还要保证不因海水泄漏而乳化变质。
出于水下隐蔽性的考虑，液压系统还必须安静、精准，不允许出现抖动与失灵。
此外，火电厂、核电站都有巨大的汽轮机组来传导压力，也都离不开高端液压油。
这类液压油需要更高的抗阻燃性，以及热安定性和水解安定性。
液压系统无处不在，液压油性能优劣，直接关乎设备的运行效率、可靠性与使用寿命。
高端液压油国产化，将为中国制造持续"加油"。
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