民用飞机反推装置气动特性分析与验证
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737NG发动机反推系统原理及故障分析一、737NG反推系统的原理现代飞机的机轮刹车是十分有效的,但在潮湿、结冰或覆盖冰雪的跑到上,这种有效性则可能因飞机轮胎和跑到之间的附着力损失而下降。
反推力更多的用于飞机触地后,降低飞机速度,缩短滑跑距离。
燃气流偏转45~60度,产生比前向推力小得多的反向推力。
反推系统分为反推装置系统、反推装置控制系统、反推装置指示系统。
反推装置系统作用是改变风扇空气的排气方向,在着陆或中断起飞过程中帮助飞机减小速度。
反推装置系统分为反推装置1(左发)和反推装置2(右发)。
每个反推装置有一个左半部和右半部。
每个半部都有一个平移套筒,两个平移套筒同时工作但却彼此相互独立。
每个平移套筒由三个液压做动筒控制,三个液压做动筒之间有一条旋转软轴,确保三个液压做动筒以相同的速率伸出和缩入。
737NG反推系统中发生故障较多的是反推控制系统。
反推控制系统可大致分为三条主要线路:预位线路、解锁线路、作动线路。
要有效的排除反推控制系统故障,必须知道和某种故障现象相关联的哪条控制线路,从而根据故障现象和代码较快的找到故障部件。
下文按如下思路讲述:一放出控制的3条主要线路,二、收上控制的3条主要线路,三、故障指示和以上三条控制线路之间的关系,四、高发故障和典型故障分析。
一、放出控制放出反推的控制线路可以分为三个部分:作动液压隔离活门的线路、作动方向控制活门的线路、使同步锁解锁的线路。
满足这三个条件,液压同时进入反推作动筒的放出端和收上端,由于两端压力不同从而可以放出反推。
顺序继电器同时提供一个0.1秒的延时,使同步锁先解锁,反推控制活门中的线圈后接地,从而保证先解锁后做动。
1、液压隔离活门作动路线28V DC——预位线圈——预位电门(放出位)——顺序继电器——三个接地逻辑接地——预位线圈得电作动——液压隔离活门作动——放出液压压力到达方向控制活门。
顺序继电器激励逻辑:同步锁电门到放出位——28V DC到达同步锁继电器的解锁端——同步锁继电器作动——顺序继电器通电激励。
飞机发动机反推系统控制机理发布时间:2021-11-17T06:41:57.447Z 来源:《中国科技人才》2021年第22期作者:陈海龙[导读] 在生活水平显着提高后,航空旅行以其高速、舒适的特点成为许多旅客的首选。
四川航空股份有限公司重庆渝北 401120摘要:在生活水平显着提高后,航空旅行以其高速、舒适的特点成为许多旅客的首选。
目前,越来越多的人将飞机作为日常出行工具使用,作为众多航空公司首选机型,飞机发动机反推系统的运行水平将直接影响飞机的安全运行。
因此,研究飞机发动机反推系统可以在一定程度上提高国内航班的安全性。
关键词:飞机发动机;反推系统;控制引言为了缩短着陆滑跑距离,运输类飞机通常需要采用发动机反推技术。
发动机反推装置开启之后,由于飞机运动、地面效应、反推气流的综合作用,导致流动异常复杂,会对飞机的气动特性、发动机的流场畸变特性产生重要影响。
飞机反推系统的原理是简单地调整风扇排气方向、速度等参数来帮助飞机减速,所以主要用于飞机停止飞行或减速着陆的过程中。
在实际运行中,如果发动机推力换向装置发生故障,将直接影响飞机的飞行,因此有必要加强对故障类型的研究,有效提出科学合理的解决问题的方法。
1.反推力装置主要优势分析在民航飞机上使用反推力装置不仅可以缩短飞机的着陆距离,还可以保证飞机的飞行性能,在民用运输机上使用反推力装置是非常实用和经济的。
反推力装置正式推出后,飞机着陆滑坡距离可从3000m降低到450m以内。
基于此,现在被公认为飞机的重要设备。
反推力装置的使用对于减少飞机起降时的滑行距离非常有效,不仅可以提高减速效率,还可以防止跑道结冰和湿气严重影响制动效果。
该装置无需重新包装,对机场设置也没有任何要求,不受着陆区等因素的影响或限制,应急响应效果好,比所有其他减速方式都更加可靠。
因此,现在广泛应用于民用和军用飞机。
2.反推力装置的基本原理和技术要求2.1 基本原则反推力是指直接作用在发动机上的力,采用特定的方法改变喷流方向,形成正向和相反方向的特定推力分量。
民用飞机发动机反推的空气动力学特性分析摘要:民用飞机发动机的总体性能设计一直以来是民用飞机发动机设计的一大热点问题。
一般地,整个优化设计应该包括从飞机任务需求到发动机总体性能方案设计再到方案这一完整过程,而目前飞机任务需求、发动机总体性能方案设计往往相对独立,未使整个发动机设计体系成为一个有机的整体,影响了发动机设计的效率。
关键词:民用飞机;发动机反推;空气动力学特性为了缩短着陆滑跑距离,运输类飞机通常需要采用发动机反推技术。
发动机反推装置开启之后,由于飞机运动、地面效应、反推气流的综合作用,导致流动异常复杂,会对飞机的气动特性、发动机的流场畸变特性产生重要影响。
数值计算和风洞试验是进行发动机带动力空气动力学特性研究的主要手段。
民用飞机发动机有着可靠性高、寿命长、经济性高、排放低等特点,该公司将民用飞机发动机按照不同的推力需求分为小推力级、中等推力级、大推力级、超大推力级、特大推力级,无论是何种等级,反推空气动力学特性都是在研发中的重点考虑对象。
一、民用飞机发动机的发展由于民用飞机发动机高经济性、高可靠性、高寿命、低排放、低噪音的技术特点,使得民用飞机发动机的研制过程相比于军用发动机更加复杂和困难。
如今,该公司所垄断,根据民用飞机不同的推力需求研制出了五个推力级别近几十个型号的民用涡扇发动机。
小推力级:该推力级的发动机起飞推力在 100k N 以下,主要包括JT3D、JT8D 系列发动机,通用电气公司的 CF34 系列发动机,公司的 TAY 系列发动机。
此推力级的发动机主要装机对象为小型支线客机和公务机,中等推力级:该推力级的发动机起飞推力在 100-150k N,主要公司的PW6000 系列发动机,通用电气公司的 CFM56、LEAP-X 系列发动机,MTU 公司联合开发的 V2500 系列发动机以及中航商用航空发动机公司正在研制的 CJ1000 系列发动机。
此外,空客公司的四发客机 A340 也采用了该推力级的发动机。
航空器气动性能测试航空器气动性能测试是航空工程领域的关键环节之一,它旨在评估飞机在大气环境中运行时的飞行特性。
通过这种测试,可以揭示飞机的稳定性、操纵性以及各种飞行状态下的性能表现,对飞机设计和改进起到至关重要的作用。
本文将从测试目的、测试方法、测试数据处理等方面进行论述。
一、测试目的航空器气动性能测试的主要目的在于验证设计预期和确定潜在问题。
具体包括以下几个方面:1. 验证飞机的稳定性和操纵性,确保其在各种飞行状态下都具备合适的飞行性能。
2. 评估飞机的正常和异常飞行特性,包括起飞、爬升、巡航、下降、着陆、低速和高速飞行等。
3. 确定飞机在极端气象条件下的性能表现,例如在高海拔、高温和低温环境中。
4. 评估飞机在外界干扰(如风、涡流等)下的响应能力。
5. 收集测试数据,为飞机设计改进提供依据。
二、测试方法航空器气动性能测试通常采用地面和飞行两种测试方法。
1. 地面测试地面测试是通过在地面上对飞机进行模拟飞行测试来评估飞机的操纵性、刚度和稳定性。
这种测试可以通过使用飞行模拟器、风洞试验等手段来进行。
地面测试的主要目的是验证飞机的飞行控制系统、舵面和起落架等关键部件的功能和性能。
2. 飞行测试飞行测试是对整个飞机进行真实飞行环境下的性能测试。
它可以分为固定点和全面测试两种方式。
固定点测试主要是在特定的飞行状态下测量飞机的性能。
例如,测试飞机的耐风稳定性可以在特定风速和风向下进行测量。
而全面测试则是在飞行过程中对飞机的全面性能进行评估,包括飞机的升力、阻力、迎角、侧滑等。
三、测试数据处理航空器气动性能测试所得的原始数据需要进行处理和分析,以得出可靠和准确的结果。
数据处理的过程包括数据采集、数据清洗、数据校验、数据分析和数据可视化等。
数据采集:通过传感器、测试设备等手段采集飞机在飞行过程中的各种参数数据,如位置、速度、加速度、气动力等。
数据清洗:对采集的数据进行去除异常值、填补缺失值等处理,确保数据的完整性和准确性。
反推工作控制原因以及故障分析作者:罗坤来源:《中国科技博览》2017年第04期[摘要]随着社会经济的迅速发展,我国的民航事业也取得了飞速的发展,这直接增加了飞机维修的任务量。
飞机维修的质量关乎着民航事业的发展以及乘客的人身安全,因此有必要对飞机故障诊断进行研究。
本文以波音 737NG为例,对飞机的反推系统工作原理以及故障诊断进行了具体分析。
[关键词]飞机故障维修;反推系统;故障分析中图分类号:V267 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0153-01本文运用一种波音737NG反推故障诊断专家系统对反推系统进行了诊断分析,不仅适用于波音737NG,还适用于其他机型的故障诊断系统,极大的提高了飞机维修的效率和质量。
1、波音737NG反推系统的工作原理1.1 反推放出(Deploy)控制原理(1)电气部分当反推手柄放到放出位时,它使反推控制电门到放出位,使自动油门组件包内的同步锁电门到放出位,预位电门到放出位。
由于同步锁电门在放出位,就使同步锁继电器(R477)吸合,从而使同步锁解锁。
另外还使得延时模块通电,在经过0.1秒延时后,顺序继电器吸合。
在顺序继电器吸合后,如果飞机在地面或高度小于10英尺,控制活门模块内的预位和放出电磁线圈带电。
(2)液压部分预位和放出电磁线圈带电,这使得控制活门模块内与其关联的预位活门和放出活门克服弹簧力运动到一定位置。
由于预位活门的运动使得液压隔离活门(HIV)移动到上位,而放出活门的运动使方向控制活门(DCV)移动到放出位。
这使得液压油流到作动筒的两侧,锁作动筒解锁,作动筒头端截面积要大于杆端的截面积,加上先前同步锁已解锁,所以作动筒伸出,放出反推。
而从杆端流出的液压油重新汇入到流向头端的液压油中。
1.2 反推收上(Stow)控制原理(1)电气部分当反推手柄放到收上位时,它使自动油门组件包内的同步锁电门,收上电门及预位电门到收上位。
开始收上时同步锁继电器(R477)吸合,同步锁解锁。
民用飞机适航符合性验证方法航空器制造厂家在所申请型号航空器交付或者首次颁发标准适航证之前,运行和持续适航文件应当获得适航审定部门的批准和航空器评审组的认可;航空器制造厂家在所申请型号航空器交付时,应当向航空器所有人或运营人提供运行和持续适航文件文件。
运行文件为航空运营人提供基础标准化飞行操作程序,以及关于偏差放行、客舱安全和装载安全的使用程序和信息,以保证其在批准运行范围内获得正确使用航空器的关键信息,并作为制定相关标准化操作程序的依据和参考。
持续适航文件为航空运营人提供航空器使用、维修及其他保持航空器持续适航的限制、要求、方法、程序和信息;航空器所安装的发动机、螺旋桨、机载设备与航空器接口的信息;航空器机载设备和零部件的维修方法、程序和标准。
本文所述的运行和持续适航文件主要针对除适航审定部门批准文件以外的持续适航文件。
1.运行和持续适航文件运行文件的范围包括与航空器飞行和载运旅客或货物所用设备有关的使用和操作说明;不包括与航空作业(如摄影、探矿等)和所涉及特殊任务设备有关的使用和操作说明。
运行文件的分类有飞行手册(适航审定部门批准--这里不包括)、飞行机组操作手册、快速参考手册、载重平衡手册、偏差放行指南、客舱机组操作手册等。
持续适航文件的范围包括航空器使用、维修及其他保持航空器持续适航的限制、要求、方法、程序和信息;航空器所安装的发动机、螺旋桨、机载设备与航空器接口的信息;航空器机载设备和零部件的维修方法、程序和标准,可以直接使用机载设备和零部件制造厂家编制的单独手册。
对于某些运输类飞机,还可能因设计特性、运行种类等特别要求编制某些特殊内容。
持续适航文件的分类有一般分为维修要求、维修程序和构型控制几类。
需要获得局方批准的手册或内容包括:适航性限制项目(ALI)、审定维修要求(CMR)、计划维修要求(SMR)、结构修理手册(SRM)等,其中,ETOPS运行涉及的构型、维修和程序,CCAR-26涉及的特殊运行和持续适航文件等需要适航审定部门批准。
Internal Combustion Engine &Parts1系统原理与部件(图1)反推装置的设计是一个平移套筒和叶栅。
每个反推装置有一个带有平移的外(套筒)的左和右半个风扇函道。
这两个套筒在每个反推装置上同时工作。
然而,两个套筒是彼此独立的。
4个铰链把每个反推装置半部连接至吊架。
6个张力锁扣在反推装置的底部把两个半部在底部连接在一起。
当两个套筒在完全向前位置时,它们是在收入位置。
当两个套筒是在完全向后位置时,它们是在展开位置。
套筒有使套筒在导轨内前后滑动的滑动件。
2反推故障统计(图2)随着飞机数量的增加,飞机老龄化等原因,反推故障的数量趋向于上升态势,各维修点也对反推的故障进行了分析,对故障件也做了一个初步的统计。
3典型故障分析①2017年10月,某机连续反映右发反推灯空中亮,落地后恢复正常。
由于前期一直未捕捉到有效代码,地面数次完成检查及测试反推工作均正常,先后更换了EAU 、M1767、同步锁等大量部件,但故障依旧持续反映。
直至23日地面第一次模拟出故障现象,并捕获故障代码,后续根据代码指向发现左侧反推收上传感器S831的目标机构的滚轮磨损严重。
更换该滚轮后故障排除。
滚轮磨损变形导致目标块远离传感器,产生反推放出的假信号。
该故障较隐蔽,属机队首例,后续完成机队普查,均正常。
总结:代码信息是隔离故障的指引,第一时间获得故障代码,可减少大量不必要的工作,有助于提高排故效率(图3)。
②2018年6月,某机排除左发左侧反推无法放出故障,7日更换上部锁作动器后,工作者对手册理解偏差,仅仅完成EEC BITE TEST ,而没有完成EEC TEST ,导致未能在测试中发现新装上的锁作动筒有LVDT 超限故障。
8日航前,飞机推出起动时左发反推灯亮,按MEL 办理保留放行,飞机第二次推出后,左发控制灯亮,8日再次更换作动器,由于安装时操作不当导致作动筒卡死。
后续再次更换作动器。
同时发现反推滑轨缺陷,最终更换反推组件。
2020 No. 4Sum No. 1392020年第4期总第139期民用飞机设计与研究Civil Aircraft Design & Researchhttp : //myfj. cnjoumals. com myfj_sadri @comae, cc (021)20866796DOI : 10.19416/j. enki. 1674 - 9804.2020.04.003民用飞机辅助动力装置进气系统降扬雪适航验证要求研究王呛*刘昊张强* 通信作者.E-mail : wanghanl @ comae, cc引用格式:王啥,刘昊,张强.民用飞机辅助动力装置进气系统降扬雪适航验证要求研究[J].民用飞机设计与研究,2020(4):12-15. WANG H, LIU H, ZHANG Q. Airworthiness certification requirements of falling and blowing snow for APU inletsystem of civil airplanes [ J ]. Civil Aircraft Design and Research ,2020(4) : 12-15(in Chinese).(上海飞机设计研究院,上海201210)摘 要:CCAR 和FAR 附录APU 草案以及CS25 J 分部中均在进气系统防冰条款中对APU 在降扬雪条件下的运行提出了要求。
对于符合性方法,目前CAAC 还未有相关指导文件,FAA 和EASA 则分别给出了一些详细要求,但两者还存在部分差异。
本文对比了 CCAR 和FAR 以及CS25 J 分部中APU 进气系统降扬雪条款内容差异,研究了 FAA 和EASA 对于APU 进气系统降扬雪气象条件详细验证要求,并从降雪强度、环境温度、扬雪条件、试验持续时间和试验工况等方面分析了 FAA 与EASA 要求的差异。