霍尼韦尔航空航天

霍尼韦尔航空航天技术公司是一家飞机发动机和航空电子设备制造商 ，同时也是辅助动力装置（APU）和其他航空产品的供应商。该公司总部位于亚利桑那州凤凰城，是霍尼韦尔国际集团旗下的一个部门。其年收入约为150亿美元其中商业合同和国防合同各占50%。 二战期间，霍尼韦尔公司经历了蓬勃发展，当时它为轰炸机配备了航空电子设备，并发明了自动驾驶仪。战后，公司将重心转向和平时期的应用。如今，霍尼韦尔生产航天设备、涡轮发动机、辅助动力装置、刹车系统、轮毂、合成视觉系统、跑道安全系统以及其他航空电子设备。 在著名的全美航空1549号航班紧急迫降中，霍尼韦尔的辅助动力装置（APU）起到了至关重要的作用；霍尼韦尔的黑匣子在海底保存多年，远远超出其设计寿命，揭示了法航447号航班坠毁的详细情况。该公司还参与了电影《2001太空漫游》 的制作，并参与了90%的美国太空任务。目前，该公司正参与美国的下一代航空运输系统（NextGen）计划和欧洲的SESAR计划，致力于推进航空电子设备的发展。 2010年，美国总统巴拉克·奥巴马授予霍尼韦尔公司资深工程师唐·贝特曼国家技术奖章，以表彰他对航空飞行安全技术的贡献。 该公司拥有数十项与下一代技术、飞机挡风玻璃、涡轮增压器等相关的专利。此外，该公司还卷入了一场长达11年的环形激光陀螺仪技术专利纠纷。 经营状况 霍尼韦尔航空航天技术公司贡献了霍尼韦尔总收入的30%以上，其中一半来自商业合同，一半来自国防合同。该部门年销售额达150亿美元。 2010年，75%的收入来自美洲地区。 霍尼韦尔预计，随着航空业在印度和非洲等新兴市场的发展，未来的收入来源将更加多元化。在这些地区，地面支持的不足促使人们使用额外的驾驶舱航电来预防事故和确定飞行路线。 霍尼韦尔定期发布公务航空预测报告，该报告承认2008年至2010年间公务航空业务大幅下滑，但预计到2017年将恢复到2008年的水平 历史 公司历史 霍尼韦尔航空航天技术公司成立于1914年。在近一个世纪的时间里，通过多次收购、合并和更名，霍尼韦尔航空航天技术公司整合了斯佩里、本迪克斯、盖瑞特艾瑞斯泰、先锋、莱康明、格莱姆斯、金氏无线电和联合信号等公司。 盖瑞特公司还在1954年收购了航空工程公司、航空销售工程有限公司和空中巡航者公司。 1963年，创始人约翰·克利夫·加勒特去世后，加勒特公司与信号石油天然气公司合并，以避免被柯蒂斯-莱特公司恶意收购。1968年，信号石油天然气公司更名为信号公司。 1982年，联合公司在与本迪克斯、马丁·玛丽埃塔和联合技术公司之间旷日持久的收购战中，最终收购了本迪克斯航空航天公司。最初，本迪克斯试图收购马丁·玛丽埃塔。随后，马丁·玛丽埃塔转而竞购本迪克斯，联合技术公司也加入战局，帮助马丁·玛丽埃塔。最终，联合公司胜出。 1985 年，信号公司与联合公司合并，成立了联合信号公司。 联合信号公司（后于 1999 年更名为霍尼韦尔国际公司）现在包括了（1986 年时称为）霍尼韦尔公司，而霍尼韦尔公司于 1986 年以 10.25 亿美元收购了斯佩里航空航天公司。 联合信号公司于 1999 年收购了霍尼韦尔公司，并将合并后的公司更名为霍尼韦尔国际公司 。 第二次世界大战与国防 盖瑞特艾瑞斯公司的首款主要产品是军用飞机油冷却器，使道格拉斯DB-7轰炸机以及波音B-17和B-25轰炸机能够获得更高的实用升限。盖瑞特公司为B-29轰炸机提供了增压座舱的增压技术以及为洛克希德P-80 “流星”战斗机提供空气膨胀冷却涡轮机。 二战期间，诺登轰炸瞄准器的发明使轰炸机能够从高空精确打击目标，但在25000英尺（约7600米）的高空，飞机航向哪怕只有一度的偏差，都会导致炸弹偏离目标400英尺（约122米）。飞行控制设备系统，俗称“自动驾驶仪”，最初由斯佩里发明，旨在使二战轰炸机能够保持飞行稳定，从而从高空精确打击目标。第一台霍尼韦尔C-1自动驾驶仪于1942年安装在一架B-17轰炸机上 C-1自动驾驶系统在主流媒体上引发了关于无人驾驶飞机飞行数千英里、迷惑敌军小队以及即使遭受严重损坏也能保持稳定飞行的传闻。这项自动驾驶技术一直保密到1943年，而德国通过回收被击落的美国轰炸机获得了这项技术。 斯佩里（Sperry）、本迪克斯（Bendix）和格莱姆斯（Grimes）都曾为二战飞机生产设备，例如仪表、导航系统、电子设备、轮子和照明系统。 二战期间，本迪克斯几乎生产了军用飞机的所有辅助仪表或设备。盖瑞特公司（Garrett Corporation）最初生产中间冷却器、空气冷却器和座舱增压调节器。战争期间，盖瑞特公司扩展业务，开始生产自己的执行器、辅助动力装置、机械百叶窗和涡轮增压器。 此后，所有这些公司都合并了，最终成为霍尼韦尔（Honeywell）的一部分。 霍尼韦尔公司为第一款大规模生产的四引擎重型轰炸机B-17飞行堡垒提供了许多驾驶舱技术。 战争初期，大多数涡轮增压器都是手动控制的机械增压器，利用发动机的机械能将空气通过进气歧管强制送入燃烧室。如今最常见的废气涡轮增压器最初是为二战轰炸机研制的，并成为B-17 、 B-24和B-29轰炸机的标准装备。 二战对盖瑞特航空航天公司（Garrett AiResearch）来说是一次机遇，但该公司此前已开始推广和平时期的产品，并成立了新产品调查小组，以寻找战后航空航天技术创意。 然而，战争结束后，盖瑞特公司不得不大幅削减开支并裁员。 B-36轰炸机使用了超过1万件盖瑞特的产品，帮助公司度过了战后转型期。到1948年，盖瑞特公司的积压订单高达750万美元。 涡轮机历史 二战末期，加勒特公司获得董事会批准，并拨出100万美元研发经费，用于开发涡轮发动机。 公司开始研发其首款涡轮发动机，名为“黑匣子”，但由于合同期限紧迫以及涡轮效率问题，这项耗资巨大的项目于1946年被取消。 “黑匣子”项目中的后倾式离心压气机被应用于后续设计，该项目的经验教训也促使公司放弃轴流式涡轮，转而采用径流式涡轮。 1951年10月，加勒特公司获得美国海军价值3600万美元的合同。 额外的涡轮机测试设施和一支拥有涡轮机械经验的年轻工程师团队最终在 20 世纪 40 年代末制造出了用于辅助动力装置 (APU) 的未来涡轮发动机。 最初用作军用喷气机和一些商用飞机的地面推车，第一个机载 APU 于 1962 年在波音 727上投入使用。 到了 20 世纪 60 年代，盖瑞特艾瑞斯公司 (Garrett AiResearch) 控制了辅助动力装置 (APU) 涡轮机市场的大部分份额，而该市场预计不会再增长。斯皮尔 (Speer) 力促盖瑞特公司挑战通用发动机推进市场上的大型现有企业，但直到 1962 年才获准“自筹资金”开发涡轮螺旋桨 331 发动机。盖瑞特 TPE331将是盖瑞特公司（后来的霍尼韦尔公司）的第一款固定翼通用推进涡轮发动机。 商用航空电子设备 早期具有里程碑意义的商用航空电子技术是环形激光陀螺仪（RLG） ，它于1958年研制成功。霍尼韦尔公司的持续投入，支持了这项“漫长而艰辛”的研发过程，并在20世纪70年代获得了回报 。霍尼韦尔公司还开发了激光惯性导航系统。RLG和激光惯性导航系统都能帮助飞机导航和自动飞行控制系统测量高度、位置、速度和滚转。到1991年，RLG的销量已达45,000台 。 整个20世纪50年代，技术人员都在试验一种名为电悬浮陀螺仪(ESG)的新装置。ESG是一个利用电场将陀螺转子悬浮在壳体内。由于材料之间没有接触，因此几乎没有磨损。第一台商用ESG于1959 年制造完成。 霍尼韦尔以10.29亿美元收购斯佩里航空航天公司促成了飞行控制和导航系统在驾驶舱的整合，从而带来了数年两位数的增长。 1995年生产的波音777宽体客机采用了一系列由霍尼韦尔公司1200名工程师历时四年研发的新型航空电子技术。到同年年底，已有20个航天和航空项目采购了同样的新技术。 法律纠纷 霍尼韦尔的环形激光陀螺仪（RLG）系统曾是专利诉讼的核心，该诉讼涉及应用于惯性制导系统内部反射镜的特殊光学涂层。 1990年，利顿工业公司（Litton Industries）起诉霍尼韦尔，索赔20亿美元。此前，霍尼韦尔刚刚与利顿工业公司达成40万美元的和解协议。 该诉讼既涉及专利侵权，也涉及霍尼韦尔涉嫌的不正当商业行为，这些行为导致霍尼韦尔垄断了RLG市场。 后来，利顿工业公司以霍尼韦尔故意侵犯专利权为由，将索赔金额提高到60亿美元。 如果胜诉，这将是历史上金额最高的专利诉讼。 然而，陪审团最终只裁定霍尼韦尔赔偿2.34亿美元， 但这一裁决被美国地方法院推翻，法院认为该专利无效，因为它明显是现有技术的组合。 从1990年到2001年，经过11年的法律斗争，就在即将进行新一轮上诉之前， 两家公司同意支付 4.4 亿美元和解，结束了这场霍尼韦尔称之为“耗时费力”的长期纠纷。 航天 霍尼韦尔航空航天技术公司参与了众多重大太空任务和项目。比较著名的项目包括： 从1966年到1967年，霍尼韦尔为美国宇航局兰利研究中心开发了轨道扫描仪程序。 1958年，参与了先锋计划，该计划发射了美国第一颗成功的地球卫星“探险者一号”。 1963年，参与了一项名为“APRE”的实验，该实验使用一个巨大的气球将相机带到高空，以确定大气对摄影的影响。 1964年，开发了一款名为“扫描者”的完整航天器。 霍尼韦尔还为美国第一艘可重复使用的航天器——航天飞机——开发了飞行控制系统、计算机系统等。 霍尼韦尔也曾参与天空实验室实验、维京计划和先驱者10号项目。 1966年，年轻的电影制作人斯坦利·库布里克开始筹备电影《2001太空漫游》 。霍尼韦尔公司的五名工程师被指派到该项目中，负责创造合情合理的虚构太空技术。 在太空竞赛结束后，霍尼韦尔的航天相关业务直到 20 世纪 90 年代才开始复苏。霍尼韦尔获得了一份重要的合同，为国际空间站提供控制系统，国际空间站是俄罗斯、欧洲、意大利、日本、加拿大和美国航天机构的联合项目。 霍尼韦尔还生产载人移动单元（MMU），俗称宇航服。霍尼韦尔的航天部门专注于三个领域： 飞行和地面系统运行。地面运行和控制，卫星健康与安全管理，语音和数据通信以及运行工程。 科学数据处理。处理来自卫星、宇宙飞船或地面控制中心以及飞行项目和实验的信号数据。 任务支持。飞行数据系统支持、飞行软件需求分析、软件设计、实现、测试和异常调查。负责硬件和软件系统的工程设计。 涡轮发动机 军用 霍尼韦尔的LV50集成式涡轮动力包系统用于地面军用车辆。 AGT-1500为美国陆军的M1艾布拉姆斯系列坦克提供动力，最初由莱康明公司开发。 霍尼韦尔F124系列用于军用喷气式飞机，例如L-159 ALCA战斗机和M-346教練機 。 飞机 霍尼韦尔ALF502和LF507涡扇发动机为英国宇航公司146系列客机提供动力。 霍尼韦尔还与通用电气飞机发动机公司合作成立了一家名为CFE公司的企业，该公司开发了CFE738系列发动机，该系列发动机的推力为6000磅。 自1972年以来， TFE731系列涡扇飞机发动机已累计在飞机上服役近9000万小时。目前有超过8500台TFE发动机在公务机上服役。TPE331涡轮发动机最初于20世纪60年代开发，并自20世纪90年代中期以来一直用于小型飞机的改装。 霍尼韦尔的ATF3涡扇发动机安装在美国海岸警卫队和法国海军使用的达索猎鹰20飞机上。 霍尼韦尔 HTF7000系列产品被应用于庞巴迪挑战者 300 和湾流 G280 . 。 直升机 霍尼韦尔涡轮发动机广泛应用于各种直升机。莱康明T53和T55发动机用于贝尔UH-1H“休伊” 、贝尔214和波音CH-47“支奴干”直升机，而LTS101系列发动机则用于贝尔222 、欧洲直升机公司AS350 “星”、欧洲直升机公司AS365“海豚”以及MBB-川崎BK117的部分型号。霍尼韦尔HTS900 / LTS101系列涡轴发动机在直升机上的累计飞行时间已达900万小时。 T800涡轴发动机是霍尼韦尔和罗尔斯·罗伊斯合资成立的轻型直升机涡轮发动机公司（Light Helicopter Turbine Engine Co.）的产品。T800是一款专为军用直升机开发的新一代涡轴发动机，在商业应用中被称为CTS800。该发动机最初是为美国陆军的RAH-66 “科曼奇”武装侦察直升机开发的，但也已应用于商业领域。 消费业务 霍尼韦尔 WT6500 风力涡轮机用于住宅、商业和农业发电。该涡轮机重 170 磅，配备 6 英尺宽的磁力叶片风扇。在某些州，政府补贴可覆盖这款售价 6000 美元的涡轮机价格的近 75%，预计可提供家庭三分之一的电力。 现代航空航天 欧洲SESAR计划 霍尼韦尔是欧洲SESAR联合计划的创始成员，该计划旨在为欧洲开发2020年后的空中交通技术。霍尼韦尔在SESAR计划中的项目包括：一个四维（I4-D）轨迹规划系统，该系统将时间因素纳入三维航线规划，并协调飞行计划以消除航班冲突；另一个项目是多星座全球导航卫星系统（GNSS）接收器，该系统将融合多个信号以提高全球定位的可靠性和精度。霍尼韦尔还在为欧洲航天局的IRIS卫星通信系统开发机载用户界面。 此外，霍尼韦尔还在开发SmartTraffic机载间隔辅助系统（ASAS），该系统能够检测其他飞机何时距离过近，并建议规避机动。 美国下一代计划 2008年，美国联邦航空管理局（FAA）与霍尼韦尔公司和航空通信与监视系统公司（ACSS）签署了一项价值900万美元的协议，以帮助测试和安装下一代空中交通管制技术。特别是，FAA正在大力推广自动相关监视广播（ADS-B）系统，该系统可将交通和航班信息广播给飞行员和空中交通管制员。 美国联邦航空管理局(FAA) 在一项名为“系统工程 2020 (SE2020)”的计划下，于 10 年内授予了价值 65 亿美元的合同。霍尼韦尔公司参与了与波音公司价值 17 亿美元的合同，以及与工程、IT 和应用研究公司 CSSI Inc. 价值 2.8 亿美元的合同。 航空电子设备 霍尼韦尔的Primus电子飞行仪表系统（EFIS）玻璃座舱安装在多种飞机上，从单引擎涡轮螺旋桨飞机到大型支线喷气式飞机。 合成视觉 预计到 2014 年，霍尼韦尔将推出一款名为 SmartView 的组合视觉显示 (CVS) 系统，该系统将增强视觉系统 (EVS) 叠加到合成视觉系统(SVS) 上。这使得飞行员能够获得一个主飞行显示器，该显示器将红外、可见光和传感器视图组合成一个类似于增强现实视图的单一驾驶舱视图。 该系统在亚利桑那州凤凰城的一个实验室进行了原型设计，并使用塞斯纳和湾流飞机作为测试平台进行了 25 小时的飞行测试。配备增强视觉系统的飞机可以在离地100英尺（30米）的高度执行直线进近的 1 类精密进近，而未配备增强视觉系统的飞机则需要 200 英尺的进近高度。 自2008年获得认证以来，已有超过100套霍尼韦尔合成视觉主飞行显示器（SV-PFD）系统安装在湾流飞机上。然而，这款名为SmartView的组合视觉显示器仍在等待美国联邦航空管理局（FAA）的认证，以满足其FAR 91.175的要求。 霍尼韦尔的SmartPath系统于2009年获得FAA的设计批准 FAR 91.175 要求飞行员在着陆前 200 英尺处判断地面能见度是否足以着陆，或者是否需要盘旋重试。增强型视觉系统 (EVS) 允许飞行员在着陆前 100-150 英尺处再进行着陆。 跑道安全 霍尼韦尔的跑道感知与咨询系统(RAAS) 于 2004 年首次获得美国联邦航空管理局 (FAA) 的批准基本的 RAAS 系统会根据飞机在地面相对于跑道的位置发出声音警报。SmartRunway 和 SmartLanding 功能被添加到 RAAS 中 ，为水平位置指示器 (HSI) 添加声音和文字警报，以指示诸如着陆构型不良或进近速度过快等问题。2009 年，FAA 批准了首个基于 GPS 的地面导航服务——霍尼韦尔的 Smartpath 着陆系统。 霍尼韦尔的工程师们还在开发一款机场地图应用程序，该程序将显示飞机在跑道图上的位置、跑道和滑行导航信息、显示其他交通状况，并突出显示空中交通管制部门指出的滑行路线问题。 2012年初，霍尼韦尔工程师兼企业研究员唐·贝特曼荣获奥巴马总统颁发的国家技术奖章。贝特曼拥有超过50项美国专利和90项外国专利，是这些专利的发明人或共同发明人。他领导的团队研发的安全系统已成为航空领域的标配，例如增强型近地警告系统（EGPWS）、RAAS和稳定进近监控器。他们目前还在为下一代航空运输系统（NextGen）研发尾流湍流遭遇系统。 天气 IntuVue 天气雷达能够显示远达 300 英里外的天气状况。这在非洲、印度和其他航空业蓬勃发展的国家尤其受欢迎，因为这些地区的民航科技缺乏充足的地面气象服务支持，需要更多的机载仪器来避免危险。 辅助动力装置 辅助动力装置（APU）是备用系统，当主动力系统发生故障时，它为飞机上的发动机、飞行控制系统和其他航空电子设备提供动力。 2009年1月15日，全美航空1549号航班在纽约市哈德逊河上紧急迫降，史称“哈德逊河奇迹” 。当时，飞机上的两台CFM56涡扇发动机均受损，发电机也停止工作。飞行员告诉美国国家运输安全委员会（NTSB），在鸟类撞上涡轮发动机后，他的第一个指令就是启动霍尼韦尔APU。 131-9 型发动机于 1991 年推出。它是波音 737NG飞机的标准配置，并且在 60% 的空客 A320 飞机上使用。预计更新的型号将用于中国商飞 919单通道喷气式飞机、空客 A350和庞巴迪 C 系列窄体客机。 飞机刹车系统、机轮和黑匣子 霍尼韦尔公司位于印第安纳州南本德的飞机着陆系统（ALS）业务部门也生产飞机轮毂和刹车系统。 该公司为通用电气与中国国有企业商用飞机有限责任公司合资生产的C919飞机生产刹车。 该项目预计将在未来20年内向中国交付4700架飞机。 霍尼韦尔公司生产商用飞机驾驶舱数据记录器，俗称“黑匣子”。2011年，霍尼韦尔公司的黑匣子从2009年著名的法航447航班空难中被找到。 这些黑匣子在水下13000英尺（约4000米）处，承受着400倍大气压的压力长达两年。在这样的深度和压力下，黑匣子的无线警报几乎失效 ，而且黑匣子本身的设计只能承受1500g的压力或在20000英尺（约6000米）的深度下持续30天。 尽管远远超过了黑匣子的设计规格 ，但数据仍然完好无损地被回收，显示飞机在3.5分钟内骤降了38000英尺（约11000米）。 专利 霍尼韦尔拥有多项与监测飞机运行状况的传感器和网络相关的专利。例如，该公司拥有一项专利，用于测量 LED 灯的温度，以确定它们何时接近烧毁。 许多专利都与空中交通现代化运动相关。其中一项专利涵盖了一种摄像头系统，该系统利用多个摄像头覆盖“感兴趣区域”，并处理其图像以确定图像中物体的位置、方向和速度。一项专利算法能够以较少的计算资源判断飞机在其飞行轨迹的某个点是否会彼此飞得太近；另一项专利语音指令系统则能够确定飞机所处的飞行阶段，从而预测可能的语音指令并帮助理解指令意图。 霍尼韦尔还拥有许多与飞机部件相关的专利。一种防止挡风玻璃结霜的特殊复杂配方已获得专利。霍尼韦尔拥有与气流、冷却和涡轮增压器相关的涡轮发动机专利，以及用于飞机预热的专利二次燃料系统。 参考