SAE ARP 492C-2014飞机发动机燃油泵汽蚀耐久性试验
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1概述航空燃油泵在飞机燃油系统中占有重要地位,其主要作用将燃油箱中的燃油经其增压后,输送到飞机发动机,其性能能否满足要求,对飞机发动机性能有直接影响。
燃油泵一旦发现问题,需返回承制单位修理,浪费大量的人力、物力和时间,为了加速生产周期,需研制一款燃油泵测试装置,在装机前对燃油泵进行性能和功能检测,判定燃油泵是否合格,减少燃油泵在装机后的故障率,同时在飞机故障修理维护中,可快速检测燃油泵是否有故障,避免不必要的麻烦。
2被测泵的检测需求①能够控制油泵的工作和停止;②完成起动电压和起动电流测试;③完成工作电压和工作电流测试;④在规定流量下,泵消耗电流及出口压力的测试;⑤能够控制油泵出口流量;⑥能够完成油泵低油面吸油性能检验;⑦完成高空性能测试,能够设置液面压力为0kPa ~-60kPa ;⑧能自动绘制被测试燃油泵的出口压力特性曲线(P-t 曲线)、出口流量特性曲线(Q-t 曲线)或出口压力流量曲线(P-Q 曲线)等。
3测试系统的组成3.1总体设计由于航空燃油是一种易挥发易爆的介质,在封闭空间,当空气中的比例达到一定值时,在电火花的作用下,就会引起火灾,甚至爆炸。
为保证人员、设备的安全,我们将测试设备的防静电和防爆贯穿整个设计过程,系统元器件采用具有防爆功能的元器件。
燃油泵测试设备由燃油泵试验台和控制柜两部分组成,其中燃油泵试验台主要由工作油箱、储油箱、自循环净化装置、压力流量温度检测、阀门调节装置、抽真空装置、测试电缆、安装附件及底盘等组成。
控制柜包含防爆动力配电柜、控制台等。
工作油箱:留有被测试泵的安装接口,具有良好的密封性,并设置液位标尺;被测试泵安装及操作空间符合人机工程原理,可旋转,方便安装试验泵及以后设备的扩展。
自循环净化装置:能够实现工作油箱和储油箱间的燃油转移,不但可实现储油箱燃油循环净化,而且可以实现工作油箱燃油循环、散热。
阀门调节装置:实现被测试泵工作流量的调节。
抽真空装置:满足工作油箱抽真空的要求(可提供-100kPa 压力)。
浅谈A330飞机燃油泵气穴腐蚀问题和管控措施作者:张驰来源:《中国科技纵横》2020年第09期摘要:随着航空技术的不断发展和飞机性能的不断完善,民航飞机已成为人们长途旅行的首选方式,民航飞机的安全性也越来越受到广大群众的密切关注。
只有提高飞机各系统的可靠性和冗余度,才能尽可能避免飞行安全事故的发生。
为此,本文通过对空客A330飞机燃油泵的气穴腐蚀问题展开详细分析,希望能在一定程度上起到参考和借鉴的意义,希望机务人员在对飞机关键系统、关键部件实施修理时,能够做到精准把控和严密控制,从而切实降低飞机部件的故障率,提高飞机的安全性能。
关键词:飞机;燃油泵;气穴腐蚀;管控措施中图分类号:V328 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2020)09-0148-021背景介绍空中客车A330是由欧洲空中客车集团于1987年6月生产的高载客量电传操纵喷气式中长程双通道宽体客机,用于取代空中客车A300、空中客车A310与四引擎的空中客车A340同期研发,是一款安全性非常高的飞机。
A330飞机之所以拥有如此高的安全性与其完善的维修体系息息相关。
对比家中常用的电器设备,一般都是等到故障以后才会被拿去修理。
而对飞机而言,却不能如此,重大故障引发的后果是无法接受的,任何故障都要尽量避免发生,因此预防性修理的概念得到了广泛的应用。
空客公司为此专门制定了MPD(维修大纲)针对飞机的部附件进行定期检修和时寿控制。
但随着飞机的持续运行,部件生产厂家也会不断发现一些部件缺陷,并为此制定相应改进措施,最后通过文件的形式传达至航空公司。
2017年初,EATON 公司在对一些返厂的A330燃油泵进行修理时,发现燃油泵的壳体存在腐蚀现象。
经过深层次的研究,认定此腐蚀情况若继续恶化,将导致壳体腐蚀区域穿孔,使得壳体内的高能导线暴露于燃油蒸汽中,有发生油箱爆炸的风险,严重影响飞行安全。
对于以上所述情况,我们称之为气穴腐蚀。
如图1所示,为一例燃油泵严重腐蚀导致壳体穿孔的情况。
航空发动机燃油泵可靠性评估1前言空中停车是除鸟击之外导致飞行事故征候的第二大原因,而且 25%左右的空中停车是由飞机机械故障或者维修人为差错等维修管理失效导致的。
为了防止空中停车,保证飞机安全持续适航。
需对发动机重要部件的寿命和维修间隔做出预判,致使在临界状态时,给予零部件更换和维修。
以保证发动机能在正常状态下运行。
在此统计了近几年空中停车和发动机的HMU以及燃油泵从出厂后和大修后一直到出现故障的运行时间。
根据样本数据建立相应的数学模型,预测出部件的维修间隔。
2 数据分析模型常用的故障分布模型有指数分布、正态分布、对数正态分布以及威布尔分布。
不同的分布适用于描述不同产品特征,一般情况下,指数分布,由于其故障率不随使用时间变化而改变,适用于具有恒定失效率的部件,无余度的复杂系统,经老练试验需定期维护的部件;正态分布可用于分析因机械磨损、老化、腐蚀而发生的产品,一般是飞机结构部分的故障分析;对数正态分布适用于金属疲劳寿命分析、电机绕组绝缘、半导体器件等;威布尔分布主要适用于机电件,如继电器、电位计、陀螺、电动机、航空发电机、蓄电池、液压泵、空气涡轮发动机、材料疲劳件等。
在此次分析中主要用到正态分布和威布尔分布,只对这两种分布进行分析。
2.1威布尔函数威布尔分布广泛的应用于飞机系统及其附件的可靠性分析中。
服从威布尔的故障时间 t 的概率密度函数为式中,β—形状参数;η—尺度参数;γ—位置参数。
参数的取值直接对威布尔分布的失效密度函数产生影响,如图 2-1所示。
形状参数β主要对分布的失效密度函数的形状产生影响,其大小直接影响失效率的性质;尺度参数η影响分布的失效密度函数的离散度;位置参数γ只对分布的失效密度函数的位置产生影响。
可以看出位置参数γ ≠0 的情况,可以经位移变换,将其转换为γ=0 的两参数威布尔分布,其失效密度函数的形状和离散度不会发生改变。
为了简化研究方法,只研究两参数威布尔分布,即令γ=0 ,不会对研究结果产生影响。
航空液压泵加速寿命试验现状马纪明;阮凌燕;付永领;柯兵;陈娟;祁晓野;罗经【摘要】首先介绍了航空用液压泵的可靠性及寿命要求的发展情况.然后,阐述了液压泵实施加速寿命试验的一般方法,以及美国、俄罗斯和我国目前采用的加速寿命试验规范及标准体系,并对它们之间的区别和联系进行了对比分析.对我国航空领域开展的液压泵加速寿命试验情况、存在的技术难点进行了介绍,提出了开展液压泵加速寿命试验的一般方案.最后针对开展航空液压泵加速寿命试验的必要性、实施前提、加速试验基本准则进行了总结.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】7页(P6-12)【关键词】液压泵;加速寿命试验;标准;航空【作者】马纪明;阮凌燕;付永领;柯兵;陈娟;祁晓野;罗经【作者单位】北京航空航天大学,北京 100191;金城南京机电液压工程研究中心,江苏南京211140;北京航空航天大学,北京 100191;金城南京机电液压工程研究中心,江苏南京211140;北京航空航天大学,北京 100191;北京航空航天大学,北京100191;北京机械工业自动化研究所,北京100120【正文语种】中文【中图分类】TH137引言现代飞机要求具备超高可靠度和超长寿命。
液压泵作为飞机液压系统的核心部件,与普通液压系统液压泵相比,要求更加严格。
尤其是发动机驱动泵(Engine Drive Pump, EDP),承担着为整个飞机液压系统提供能源的任务,要求具有极高的可靠度和较长的无故障工作周期。
当前,我国航空用液压泵寿命通常要求2000 h以上,部分民用飞机系统液压泵的寿命要求已达上万小时,有的甚至要求与飞机同寿。
对于如此寿命要求高、功率大、价格高的产品,上万小时的常规试验耗费的时间、人力和物力占用了研制单位的大量资源,试验成本过于高昂。
并且,常规试验耗费周期过长,同飞机的快速研制需求不匹配。
航空液压泵的超长寿命要求给我国液压泵研制厂家提出了非常高的要求:① 在设计阶段,需要通过提高设计优化水平,在性能指标和寿命要求之间进行综合权衡,在保证性能前提下,尽可能提高液压泵的寿命;② 在工程样机研制阶段,需要突破强化加速寿命试验技术,开展可靠性增长试验,提前暴露影响液压泵使用寿命的薄弱环节;③ 在产品定型阶段,有待突破等效加速寿命试验技术,开展寿命鉴定试验,以鉴定液压泵产品在常规使用工况下的可靠寿命;④ 在使用维护阶段,需要收集、对比加速寿命试验数据和常规使用环境下的使用数据,研究液压泵使用环境、工况及介质参数与使用寿命之间的定量关系,以更好地开展加速寿命试验。
SAE ARP5757A-发动机部件试验指南-燃油系统结冰试验燃油系统结冰试验的目的是验证燃油系统在燃油结冰条件下的运行能力。
历史上,燃油系统结冰的证明通常聚焦于稳态条件。
近来,很大程度上,由于“希斯罗机场事件”事故的原因,瞬态燃油结冰已成为要求和试验的主题。
通常,涉及到燃油瞬态结冰,“冰球”试验、“斯拉格”试验和冰吸入等术语广为人知。
这也将变成未来FAA/EASA的要求,目前,FAA主要以问题纪要、EASA以审定检查项目处理瞬态燃油结冰问题。
瞬态燃油系统结冰要求针对于短时暴露在供给发动机燃油中含有的高浓度冰的情况。
燃油系统必须在发动机中飞机燃油系统上游冰的积聚及冰的脱落情况下能正常工作。
危险评估工作由飞机制造商进行。
发动机应使在飞机/发动机燃油系统中冰的积聚、脱落时不会发生不可接受的推力控制损失。
对于燃油系统传统的稳态、瞬态结冰要求的符合性表明,目前没有直接适用的工业或军用程序。
ARP1401提供了飞机系统的试验指南,但不包含飞机燃油系统到发动机的部分。
然而ARP1404指南的部分内容仍然适用,可与其他指南结合在一起以制定燃油系统结冰试验方法。
燃油系统结冰要求的符合性可以通过两种方法表明:在设计中采用燃油加热器,维持燃油温度在0°C以上,使得燃油系统在结冰条件下能够正常运行;或者验证经批准的燃油防冰添加剂的有效性。
但是审定机构一般不接受装配于25部飞机的发动机使用燃油防冰添加剂的方法。
燃油系统结冰试验可以在单独的部件上进行,也可以在发动机燃油系统上进行。
当对一个完整的燃油系统进行验证时,相应的文件往往是14CFR33.67(b)符合性文件的一部分,而不是14CFR33.91的符合性文件。
制定燃油系统结冰试验计划时,应该包括下列因素:a) 对燃油系统运行及最危险燃油和环境条件进行分析,确定要求的试验条件。
分析应考虑飞机燃油箱的最低温度,最冷的环境大气条件,飞机燃油传输系统对燃油的加热量,发动机燃油系统运行对燃油的加热量,流经热交换器时从其它系统获得的加热量,以及对所有可能受燃油结冰影响的燃油系统部件的评估。
航空发动机(aero-engine)是一种高度复杂和精密的热力机械,为航空器提供飞行所需动力的发动机。
作为飞机的心脏,被誉为“工业之花”,它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性,是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。
目前,世界上能够独立研制高性能航空发动机的国家只有美国、俄罗斯、英国、法国等少数几个国家,技术门槛很高。
其使用的标准也很复杂,下面就一一列举(内容来源于融融网):安装维修飞机维修品质规范航空发动机维修品质的一般要求航空发动机安装手册编制要求航空发动机大修手册编制要求航空发动机故障分析手册编制要求航空发动机结构修理手册编制要求航空发动机维修手册编制要求航空发动机故障模式、影响及危害性分析指南包装航空发动机包装件标志航空发动机包装件鉴定试验航空发动机包装箱设计航空发动机包装箱通用规范部件试验航空发动机部件试验安全要求传热及涡轮增压器试验航空发动机部件试验安全要求防钛火试验航空发动机部件试验安全要求加力燃烧室试验航空发动机部件试验安全要求跨、超音速平面叶栅风洞试验器试验航空发动机部件试验安全要求全台压气机试验器试验航空发动机部件试验安全要求轴承试验器试验航空发动机部件试验安全要求主燃烧室高空点火试验工艺航空发动机的铝叶片涂漆工艺航空发动机镁、铝合金零件涂漆工艺航空发动机制造工艺工作导则产品工艺分工、工艺布置、材料定额编制管理条例航空发动机制造工艺工作导则产品图样工艺性审查条例航空发动机制造工艺工作导则产品装备的选择、精制、设计工作条例航空发动机制造工艺工作导则非标准设备精制、标准设备的选择、调配管理条例航空发动机制造工艺工作导则工艺技术工作条例航空发动机制造工艺工作导则工艺科研、试验工作管理条例航空发动机制造工艺工作导则工艺文件管理工作条例航空发动机制造工艺工作导则生产定型中的工艺工作条例航空发动机制造工艺工作导则新机研制工艺工作管理条例航空发动机封严涂层涂覆工艺材料航空发动机材料采购原则、程序与要求航空发动机材料选用原则、程序与要求航空发动机盘用TC4钛合金模锻件航空发动机压气机叶片用TC11钛合金棒材航空发动机压气机叶片用TC11钛合金棒材修改单1-95航空发动机压气机叶片用TC4钛合金棒材航空发动机压气机叶片用钛合金棒材规范航空发动机用定向凝固柱晶和单晶高温合金锭规范航空发动机用定向凝固柱晶和单晶高温合金锭规范航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范航空发动机材料研制原则、程序与要求基础航空发动机产品结构编码航空发动机改型为非航空用的产品型号命名和设计图样、技术文件编号制度航空发动机管路系统通用技术要求航空发动机机械产品标识航空发动机技术说明书编写规定航空发动机履历本编制要求航空发动机批次台份编码设计航空发动机测绘设计工作细则航空发动机弹性支承器设计要求航空发动机离心压气机设计要求航空发动机非核生存力设计指南试车台&飞行台航空发动机地面试车台的节能监测航空发动机地面试车台通用要求航空发动机飞行试验台试验要求航空发动机飞行台通用技术要求航空发动机高空模拟试车台的节能监测航空发动机高空模拟试车台试验安全要求发动机吊装航空发动机高空模拟试车台试验安全要求进排气调压系统操作航空发动机高空模拟试车台试验安全要求空气加降温系统操作航空发动机高空模拟试车台试验安全要求排气冷却器试验航空发动机高空模拟试车台试验安全要求燃油加降温系统操作航空发动机高空模拟试车台试验安全要求液压、燃油负载系统操作点火航空发动机点火器用贵金属催化网管规范航空发动机点火系统特性和燃烧室设计相容性要求航空发动机点火装置触点用PI-Pt75Ir合金板材规范航空发动机点火装置接点用PtIr25合金板材空气系统航空发动机干燥空气封存航空发动机干燥空气封存工艺紧固件航空发动机螺纹紧固件拧紧力矩航空发动机螺纹紧固件装配要求燃油控制系统航空发动机燃油泵-控制器耐久性试验方法航空发动机燃油泵汽蚀持久性试验方法航空发动机燃油喷嘴性能试验航空发动机燃油系统附件污染度要求航空发动机燃油与控制系统回油活门设计指南航空发动机燃油与控制系统层板限制器设计指南航空发动机燃油与控制系统喷嘴-挡板液压元件设计指南航空发动机燃油与控制系统术语航空发动机燃油与控制系统随动机设计指南航空发动机燃油与控制系统通用规范航空发动机燃油与控制系统旋板式燃油泵设计指南航空发动机燃油与控制系统圆截面定值节流嘴设计指南航空发动机燃油与控制系统柱塞式燃油泵设计指南航空发动机油泵柱塞用圆钢规范航空发动机油液监测技术要求航空发动机数字电子控制系统通用规范图样航空发动机设计图样管理制度编号制度航空发动机设计图样管理制度成套性及格式航空发动机设计图样管理制度更改制度航空发动机设计图样管理制度绘编制度航空发动机设计图样说明书吞冰吞鸟航空发动机吞冰试验要求航空发动机吞冰试验要求航空发动机吞鸟试验要求外场航空发动机外场使用寿命评定方法航空发动机外场原位无损检测要求航空发动机外场质量监控通用要求叶片航空发动机叶片表面残余应力的测定 X射线衍射法航空发动机叶片热障涂层厚度测量方法涡流法航空发动机叶片渗层金相检验航空发动机叶片涡流检测建模基于UG航空发动机建模要求第1部分: 通用要求基于UG航空发动机建模要求第2部分:机匣基于UG航空发动机建模要求第3部分:盘类零件基于UG航空发动机建模要求第4部分:叶片基于UG航空发动机建模要求第5部分:管路。
航空燃油泵(Fuel Pumps)08032114 周辉摘要:阐述了燃油泵的种类和特点,发展现状,重点论述离心泵的结构特点,工作原理,流量-压力特性曲线。
在飞机上的应用,以及在使用维护中常遇到的问题和解决的途径。
关键词:航空、燃油泵、离心泵引言:目前,液压传动技术在国民经济的各个领域得到了极其广泛的应用,它是最近四十年来快速发展起来的一门工程技术。
液压传动是利用油泵将原动机(电动机,内燃机或其他动力机)的机械能,转换给能在管路中流动的液压油(或燃油、滑油〉、变成液压能,这种具有液压能的工作液再用阀门和管路传送给油马达或油缸,把液压能转换成机械的旋转运动或直线运动进行各种方式的工作。
在燃油系统或润滑系统中,同样必须由油泵确保必要的工作条件。
现代飞机在不断地向高空、高速发展。
各种液压传动系统的性能要求不断地完善,为了提高飞机和其他装备的性能,使发动‘机发挥其最大的效率,并保证其安全正常地工作,就必须提供一系列附件。
其中最基本的就是各种低压补油泵。
在航空发动机的燃油附件中除了主燃油附件(燃油调节器、主燃油泵)外,为了提高燃油供应系统的高空性能和克服燃油流动的阻力,在闭式液压系统中为了补充泄损的工作液等,保证各种液压系统的性能充分的发挥、工作可靠,低压油泵则是不可缺少的一种附件。
而在润滑,低压油泵往往作为它们的心脏,其作用是使发动机得到充分的润滑和冷却,防止螺桨和机翼前缘结冰、保证仪表的工作精度等‘目前一架普通的喷气式飞机或较完善的液压传动系统中所携带的大小低压油泵多达十个以上,可见低压油泵在飞机及液压传动系.统中.的作用也是不可忽视的。
航空油泵是现代飞机和发动机广泛应用的附件。
由于飞机和发动机的种类甚多,因而对航空油泵的要求也是多方面的。
目前使用着的航空油泵多达数十种,种类的繁多必然要造成生产、使用和维护中的困难。
根据目前生产、使用和维护的实际情况,完全必要并且有条件进行系列化和标准化,以便克服由于种类繁多所造成的各种困难。