中国航空液压油突破技术垄断，实现国产自主化

在现代工业的演进中，油类产品扮演着不可或缺的角色。

提及工业用油，人们通常首先想到石油衍生物，如汽油、柴油等燃料，以及润滑油等。

然而，在高端制造业中，有一种被称为“隐形英雄”的液压油。

它不像汽油那样直接为车辆提供动力，却在后台默默承担着传递能量、确保安全的关键任务，被誉为机械运行的“生命液”。

近期，中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了技术标准规定项目批准书（CTSO），标志着我国成为全球第三个掌握航空抗燃磷酸酯液压油生产技术的国家。

中国的大飞机，如今用上了自主研发的“国产血液”。

01 血液

在探讨液压油之前，有必要先了解液压系统的基本原理。

液压系统基于帕斯卡定律，依靠不可压缩流体来传递动力。

油泵将机械能转换为液压能，压力油液通过控制阀调节流向和流量，驱动执行元件进行直线或旋转运动，从而输出力和速度。

其核心在于封闭系统内的压力传递，实现以小控大、精准传动和能量转换。

例如，常见的千斤顶就是一个微型液压系统，能够积累小力，产生足以举起重物的大力。

千斤顶原理图

简而言之，液压系统能够实现“以小博大”。

液压油，顾名思义，是用于液压系统的专用工作介质。

工业机械常需传导压力，虽然刚性杆可以胜任，但在某些场合无法直接使用，于是利用液体的不可压缩性，将压力——通常是动力——从一个位置传递到另一位置。

液压油，正是肩负这一使命的“血液”。

长期承受高压，决定了液压油必须具备超越普通液体的卓越特性。

首先是适宜的黏度。

正因具备一定黏度，液压油才能在管道和密封件之间发挥密封作用。

黏度过低，密封不严，导致动力流失；黏度过高，则流动阻力增大，能量损耗增加。

更重要的是，液压油的黏度需具备温度适应性，以确保机械工作的稳定性。夏季不能过于稀薄如水，冬季不能过度粘稠似蜜。

液压传导系统示意图

此外，液压油还需具备出色的润滑性能。

液压系统包含泵、阀、活塞等一系列金属部件，它们在高压下协同工作，难免产生摩擦。

液压油必须在摩擦表面形成保护膜，一方面降低能量损失，另一方面减少磨损。

其他如抗氧化性、抗腐蚀性、抗泡沫性、空气释放性以及高清洁分散能力等，对液压油而言都至关重要。

为何对液压油的要求如此严苛？

因为其应用对象往往非同寻常。

例如，挖掘机大臂的升降动力，就是通过液压油在液压缸内推动活塞来实现的。

挖掘机

没有液压油，这些“钢铁巨兽”将无法运转。

工业制造中的大型冲压机、注塑机等也依赖液压系统，自然离不开液压油。

如果说普通机械对液压油的要求是“高效耐用”，那么航空领域则追求各项指标的“极致”。

原因在于，飞机在起降和飞行过程中面临的环境更为复杂和极端。

例如，飞机起落架收放系统常需承受整架飞机的重量。

一架中型客机的最大起飞重量可达70-80吨。液压系统必须产生足够力量来托举这一重量，完成收放动作。

波音777液压系统路线示意图

另外，高空飞行时外部温度可能低至零下五六十摄氏度，而降落时会接触炙热跑道，温差可达近百度。

液压油必须在此温差范围内保持性能稳定，因此宽温性能必须极强。

前述多为民用领域，战斗机的标准更为严苛。

起飞和降落时，起落架伸缩、襟翼开合全都依赖液压系统完成。

液压油必须确保在几秒内完成精准动作，不容任何延迟或故障。某些先进战机要求液压系统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。

此外，航空液压油对清洁度和稳定性的要求，远超过普通工业用油。

正是这些高标准，保障了飞行器的可靠性与安全性，也使得航空液压油的研发与制造门槛极高。

02 突围

别看它不起眼，航空液压油堪称“工业皇冠上的明珠”。

长期以来，全球仅有美国和法国能够批量生产磷酸酯类航空液压油。

例如，Shell（壳牌）、ExxonMobil（埃克森美孚）等公司是航空液压油市场的主要参与者，提供多类液压油产品，并在全球市场占据领先地位。

品牌稍逊的如Total Lubricants（道达尔润滑油）、Eastman（伊士曼），也在航空液压油领域具备较强竞争力，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，我国完全依赖进口。

技术受制于人意味着成本高昂，且一旦供应链出现风险，国内航空制造和运维将受严重影响。

更关键的是，进口产品常伴随“技术封锁”，相关配方、添加剂和生产工艺均为商业机密，难以通过常规途径获取。

面对垄断，突破势在必行。

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日益迫切，缺乏自主产品将使航空装备受制于人。

飞机起落架

航空液压油的突破，不仅需攻克高难研发技术，还需发展适航验证技术，后者长期被国外实验机构垄断。

自2019年起，中国民航局（CAAC）便开始前瞻性布局航空液压油的适航审定能力建设。

这意味着在国产产品尚未完全成熟时，审定方已提前学习准备，建立自主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，为行业研发奠定了基石。

其中规定的技术指标、测试方法和适航要求，为国内研发团队提供了清晰目标，也为审定团队提供了权威依据。

技术标准的封面

从“遵循标准”转向“制定标准”，我们不再受制于他人的游戏规则。

一旦目标明确，科技攻关便加速推进。

以中国石化为代表的企业，不仅解决了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题，还确保它们在极端条件下长期稳定、协同工作，互不干扰。

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。

事实证明，航空液压油的突破成功，绝非单一实验室创新所能实现。

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

航空液压油作为高端液压油代表，不仅用于飞机，还广泛应用于军事装备、尖端工程机械、航海船舶等多个关键领域。

实际上，得益于航空液压油卓越的高低温性能、出色抗氧化安定性、良好粘温特性及极高可靠性，它已成为许多苛刻环境下不可或缺的“机械血液”。

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，已广泛用于部队和军工单位的战机及各型机械试验设备。

沈阳特力10号航空液压油（执行企业标准）

在工程机械方面，尤其是大型机械，如深海钻探机、核电站维护机器人等，也能见到航空液压油的应用。

离普通人最近的例子，或许是超大型盾构机。

在地铁、隧道施工中，直径超10米的盾构机需在地下数十米乃至上百米环境推进。

其刀盘、推进油缸和土压平衡系统全靠液压油传递巨大动力。

盾构机用液压油不仅要抗高压，还需适应地下泥水环境，具备强抗污能力，以防性能下降。

若液压油失效，盾构机卡于岩石中，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，如船舶、潜艇和海上平台等，除常规要求外，为应对海洋环境损害，液压油必须抗盐雾、防腐蚀性能极强，同时抗乳化性好，防止海水渗入影响系统性能。

潜艇水下航行时，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，还需保证不因海水泄漏而乳化变质。

出于水下隐蔽性考虑，液压系统必须安静、精准，不容许抖动或失灵。

此外，火电厂、核电站的大型汽轮机组传导压力，也离不开高端液压油。

这类液压油需更高抗阻燃性，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运行效率、可靠性与使用寿命。

高端液压油国产化，正为中国制造持续注入动力。