飞机液压系统的现状与发展
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飞机液压系统故障分析及改进措施摘要:随着我国工业经济的快速发展和人民物质生活水平的不断提高,飞机作为一种重要的交通工具,以其旅行速度快、方便灵活等优点逐渐受到更多人的青睐,为方便人们出行、缓解交通压力做出了重要贡献。
飞机液压系统是飞机控制系统的重要组成部分。
液压系统的故障将直接导致飞机安全事故。
因此,本文对飞机液压系统故障诊断的探讨和研究具有重要的理论意义和实用价值。
关键词:飞机;液压系统;故障分析;改进措施1飞机液压系统基本故障排除方法当飞机液压系统发生故障时,维修人员主要检查液压系统执行部件的外观结构、显示界面的数据信息以及系统增压状态下部件的工作状态,以判断各部件是否存在故障。
另一方面,持续监控飞机液压系统工作部件的动作和指示接口的数据信息,并参考飞机液压系统的工作频率和数量,从而分析判断飞机液压系统的故障原因和具体故障部件。
此外,在飞机液压系统故障排除过程中,我们还可以理论联系实际,运用数学分析、力学分析和系统工程理论建立模型,结合计算机信息技术,为飞机液压系统故障排除做出贡献,流行的BP神经网络技术和遗传算法。
例如,在对飞机液压系统进行故障排除时,可以对液压系统的振动信号进行分析和处理,找到飞机液压系统的具体故障位置;它也可以基于整个液压系统,从飞机液压系统的总体压力或局部压力的角度出发,考虑飞机液压系统的总体工作状态,分析和处理压力信号,并从中提取特征向量,从而找到飞机液压系统的故障位置。
2问题现象及分析2.1问题现象在对某型飞机进行飞行后检查时,发现发动机变速箱中有红色液体,分析为15号航空液压油。
检查变速箱附近的管道,发现导管中没有泄漏。
检查与变速箱相连的液压泵,发现安装座附近漏油。
因此判断为主液压泵漏油。
2.2原因分析对有缺陷的产品进行了拆解和检查。
产品的一些泵腔零件出现不同程度的高温变色,橡胶零件在高温下老化并失去弹性。
根据同类型其他产品的统计,已发生8起类似的漏油故障。
液压系统采用15号航空液压油,为I型液压系统,工作温度为-55℃~+70℃。
GJB1177A-2013航空液压油规范修订
航空液压油是飞机液压系统的工作介质,用于对飞机起落架和襟翼的操纵和驱动,对于飞行安全十分重要。
根据飞机液压系统的结构与工作特点,综述了航空液压油的性能。
介绍了俄罗斯(前苏联),美国和中国航空液压油的现状。
随着飞机性能的不断提高,飞机液压系统朝着高温高压方向发展,不燃航空液压油是航空液压油的发展方向。
为了提高军事效益,需研制军民通用的航空液压油。
随着对环境保护不断增强,要求研制无毒,可生物降解和不对环境产生危害的环保型航空液压油。
飞机液压系统主要用于完成收放起落架及襟翼等的特定操纵和驱动,因此有人把航空液压系统比作飞机的“肌肉”,而液压系统中的工作介质航空液压油,则称为飞机的“血液”。
据统计,飞机液压系统的故障占到飞机机械故障总量的30%左右,其中一半以上都与航空液压油有关,因此航空液压油对于飞行安全十分重要。
15号航空液压油GJB1177-1991
主要用作航空液压传动机构的工作液,可替代国产10号、12号航空液压油和美国MIL-H-5606E液压油。
2013年对标准进行修订为GJB1177A-2013,本次修改将名称改为:15号航空液压油规范。
同时增加周期性检验的检验周期为2年,对钡含量要求不大于10mg/kg,并且对基础油的密度耍求,与鉴定时的样品相比,密度变化不应大于0.008kg/m3;对腐蚀和氧化安定性金厲片,增加了阳极镉,删除了腐蚀和氧化安定性试验条件为135℃、168h的A型产品,还将防锈剂含量由适量改为0.05%±0.01%(质量分数)。
液压控制系统液压技术主要是由于武器装备对高质量控制装置的需要而发展起来的。
随着控制理论的出现和控制系统的发展,液压技术与待腻子技术的结合日趋完善,从而产生了广泛应用于武器装备的高质量电液控制系统。
同时,液压技术也广泛地应用于许多工业部门。
在这个发展过程中,控制装置的需要反过来迫使液压元器件、液压控制系统不断更新,不断发展提高。
本文结合课堂所学,简要讲述液压技术的发展和应用。
1.液压传动将源动力的能量按一定方式和规律传递给工作机构的作用叫传动。
在机器中起传动作用的机构叫传动机构。
目前传动有五种型式:机械传动、电气传动、气体传动、流体传动和复合传动。
在液体传动中,有一种以液体为传动介质,主要靠受压液体的压力能来实现运动和能量传递的叫液压才传动。
图1为一个简单的连通器,可以用来传递能量。
图1.连通器简图当右边小活塞在外力Fo作用下,向下推压右边腔室的液体时,该处的液体通过两腔室间连通的通道被挤压到左边大腔室中,使重物G运动,这样就起到了传动能量的作用。
但这种简单的连通器不能连续工作,下面以一个简单的例子来分析液压传动系统。
如图2所示,小活塞及其活塞缸为主动缸,在单向阀配合下不断从邮箱吸油,排左边大缸腔,被称为液压泵。
左边大活塞及其缸腔为工作缸,不断得到压力油,不断推举重物做功,被称为液压缸。
从图中知道,液压泵、液动机(液压缸和液压马达)和控制阀为组成液压系统的三个主要部分,加上辅助装置和液压油,这五个部分是实际液压机构所必须的。
图2.千斤顶的原理图2.液压元件根据各个元件在液压系统中的作用,主要分为动力元件(液压能源)—液压泵,执行元件(液动机)—液压马达(输出旋转运动)和液压缸(输出直线运动),以及各种控制阀。
2.1.液压控制元件液压阀是液压系统的控制元件,通过它改变系统中流体的运动方向、压力和流量。
在节流式伺服系统中,它直接控制执行元件动作;在容积式伺服系统中,它直接控制着泵的变量机构,改变其输出流量,从而间接的对执行元件的动作进行控制。
飞机液压系统【摘要】本论文主要阐述了液压系统的原理,主要部件组成,功用,以及维护与修理。
液压系统是指飞机上以油液为工作介质,靠油压驱动执行机构完成特定操纵动作的整套装置。
液压系统由液压油箱、油箱增压系统、液压泵、地面勤务系统等组成。
由于飞机液压系统的工作情况直接与飞行安全密切相关。
故现代飞机上大多装有两套(或多套)相互独立的液压系统。
单位功率重量小、系统传输效率高、安装简便灵活、惯性小、动态响应快、控制速度范围宽、油液本身有润滑作用、运动机件不易磨损是其优点;缺点为油液容易渗漏、不耐燃烧、操纵信号不易综合。
与其他机械的液压系统相比,飞机液压系统的特点是动作速度快、工作温度和工作压力高。
本论文主要以波音737为例分析飞机液压系统。
关键词:液压系统驱动马达泵(EMDP)液压动力转换组件(PTU)Abstract: This paper describes the principle of the hydraulic system, major components, function, and maintenance and repair. Aircraft hydraulic system is to oil as the working medium, by the hydraulic actuator to complete a specific set of device control action. Hydraulic system by hydraulic tank, fuel tank pressurization system, hydraulic pump, ground service system components. Since the work of the aircraft hydraulic system directly related to flight safety. Therefore, most modern aircraft equipped with two (or sets) of independent hydraulic system. The weight of a small unit power, the system transmission efficiency, ease of installation flexibility, inertia is small, fast dynamic response, wide speed control, lubrication oil itself, moving parts, easy to wear its advantages; disadvantage of easy oil leakage, impatience burning, easy to manipulate the signal integrated. Hydraulic and other mechanical systems, aircraft hydraulic system is characterized by a movement speed, high temperature and pressure. In this thesis, an example of Boeing 737 aircraft hydraulic system.Key words:The hydraulic system EMDP PTU目录1.概述 (3)2.飞机液压系统 (4)2.1工作原理 (4)2.2系统组成 (6)2.2.1液压油箱 (6)2.2.2油箱增压系统 (6)2.2.3液压泵 (9)2.2.4PTU系统 (11)2.2.5其他部位 (11)2.2.6地面勤务 (11)3.系统控制与指示 (17)3.1主液压系统 (17)3.2备用液压系统 (17)3.3动力转换组件 (17)3.4液压指示系统 (18)3.4.1油量指示 (18)3.4.2压力指示 (19)3.4.3液压泵低压警告 (19)3.4.4液压油过热警告 (19)4.维护与排故 (20)4.1注意事项 (20)4.2液压油箱加油 (20)4.3用EMDP给液压系统打压 (21)4.4用EDP为A,B系统打压 (22)4.5用便携式液压勤务车为A、B系统打压 (22)4.6液压系统外漏检查 (22)结束语 (24)谢辞 (25)文献 (26)1.概述为了完成飞机的预定功能 ,机上配置各种不同的系统 ,诸如操纵系统 ,液压系统、燃油系统、动力系统、空调系统、防冰防雨系统、氧化系统、电源系统、导航系统等等。
浅析液压与气动技术发展趋势摘要:随着科技的飞速发展,液压与气动技术在各个行业中得到了广泛的应用。
液压与气动技术将部件的运动能量转化为压缩空气或油液能量来传输动力,液压与气动技术在实现自动化、机械化、智能化等方面表现出卓越的性能。
关键词:液压与气动技术、精度、智能、发展趋势引言:自20世纪90年代以来,工程机械进入了一个新的发展时期,新技术的广泛应用使得新结构和新产品不断涌现。
随着微电子技术向工程机械的渗透,工程机械日益向智能化和机电一体化方向发展,对工程机械行走驱动装置提出的要求也越来越苛刻。
近年来,液压与气动技术迅速发展,液压元件日臻完善,使得液压传动在工程机械传动系统中的应用突飞猛进,液压与气动所具有的优势也日渐凸现。
随着世界工业水平的不断提高,各类液压气动产品的标准化、系列化和通用化也使液压传动技术得到了迅速发展,液压与气动技术开始向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、高度集成化等方向发展。
可以预见,液压与气动技术将在现代化生产中发挥越来越重要的作用。
一、技术发展趋势液压未来的发展方向来自社会需求,即碳中和、无人化、多电化、数字孪生和水液压,从液压技术的主导优势和弱点,以三个维度来分析与判断液压元件发展的内在动力和方向,液压技术必定按“三能一水”(节能、智能、制能、水液压)的方向发展。
基于这些需求,液压技术在工业4.0下首先要实现液压元件“芯片化”,以支持智能技术、多电化技术和数字孪生技术,以完美实现碳中和目标、无人化境界和全生命周期管理。
智能化和数字化的发展趋势是非常显著的,未来气动与液压技术也需要进一步转型升级,实现自主决策和自我优化,这将是智能制造与工业4.0时代的核心技术。
二、节能环保1、通过降低能耗实现节能环保液压与气动技术可以实现能量利用率的提高,通过降低能耗实现节能环保。
通过优化液压与气动元件和系统设计,提高能源利用率,采用低功率和高效率的电动机、液压泵、执行机构等部件,控制系统的压力和流量,减少能耗,降低环境污染。
飞机液压系统设计与优化飞机液压系统是现代航空器中非常关键的一个部分,它负责提供动力和控制信号传输,确保飞机各个部件的正常运行。
本文将着重探讨飞机液压系统的设计原理和优化方法。
一、飞机液压系统概述飞机液压系统是由压力源、执行器、控制器和储存器等组成的复杂系统。
它可以将动力转换为压力能,并通过液压管路传递到各个执行器上,以实现飞机的起落、操纵、襟翼等功能。
二、液压系统参数的设计在设计液压系统时,需要确定以下参数:工作压力、流量需求、系统阻力和功率损失。
这些参数的合理选择对于系统的性能和效率至关重要。
1. 工作压力工作压力是液压系统设计中的基本参数之一。
它一方面需要满足系统工作的需求,另一方面又不能过高,以避免对系统组件造成过大的压力冲击和损坏。
2. 流量需求流量需求是液压系统设计的另一个关键参数。
不同的飞机系统具有不同的流量需求,需要根据实际情况进行合理的估算和选择。
过小的流量会导致系统动作缓慢,而过大的流量则会造成能量浪费和系统不稳定。
3. 系统阻力系统阻力是指液压系统中因液流通过管路和元件而产生的阻力。
合理的系统阻力设计可以降低功率损失和能量消耗,提高系统的效率。
4. 功率损失在液压系统中,由于流体的粘性和管路的摩擦等原因,会产生一定的功率损失。
优化液压系统结构、减少管路长度和直径等措施可以降低功率损失,提高系统的效能。
三、液压系统优化方法针对飞机液压系统的设计和优化问题,可以采用以下方法进行改进:1. 使用高效元件选择高效的液压元件是提高系统效率的重要手段之一。
例如,使用低压降、大流量的液控阀门和高效率的液压泵等,可以降低能量损失和提高系统的响应速度。
2. 优化管路设计合理的管路设计可以减小系统的阻力,提高能量传递效率。
因此,在设计过程中需要注意管路的长度、直径、弯头和支撑等因素,尽可能减小管路的损失。
3. 采用先进控制策略对于飞机液压系统来说,控制策略的优化是提高系统性能的重要方面。
可以采用先进的控制算法和流量调节技术,实现对液压系统的精确控制和优化。
飞机起落架收放、刹车装置液压系统设计⽬录1 绪论 (3)1.1本课题研究的⽬的和意义 (3)1.1.1 本课题研究的⽬的 (3)1.1.2 本课题研究的意义 (3)1.2国内外的发展现状 (4)1.3主要研究⼿段 (5)1.4研究所要解决的问题 (5)1.5说明书的内容 (5)2飞机液压系统概述 (6)2.1液压传动系统 (6)2.1.1 液压技术的发展概况 (6)2.1.2 液压系统的⼯作原理和⼯作特征.................. 错误!未定义书签。
2.2液压系统的优缺点 ................................ 错误!未定义书签。
2.2.1 液压传动的优点................................ 错误!未定义书签。
2.2.2 液压传动的缺点................................ 错误!未定义书签。
2.2.3 液压马达与电机的⽐较 (7)2.2.3 飞机液压系统.................................. 错误!未定义书签。
3 飞机起落架收放、刹车液压系统设计⽅案的拟定 (8)3.1起落架收放、刹车液压系统⽅案⼀ (8)3.2飞机起落架收放、刹车液压系统⽅案⼆............... 错误!未定义书签。
3.3起落架收放、刹车液压系统⽅案三 .................. 错误!未定义书签。
3.4选定液压系统⽅案 ................................ 错误!未定义书签。
4 飞机起落架收放、刹车液压系统设计 (10)4.1设计的内容 (10)4.1.1 设计液压系统时,⾸先要考虑⼀下⼏个问题 (10)4.1.2 确定液压系统的⼯作压⼒ (10)4.1.3 确定系统主要参数.............................. 错误!未定义书签。
4.1.4 ⽅案三中阀的分类和应⽤........................ 错误!未定义书签。
飞机液压系统功能飞机液压系统是指依靠液压力进行动力传输的系统,将液体作为驱动能源来操控各项机械设备的运转。
飞机液压系统是飞机中最为重要的系统之一,它的作用不仅仅是提供动力,更为重要的是它对于飞机的操纵、维护和安全都起着至关重要的作用。
飞机液压系统的主要功能有:1.提供飞机的驱动力飞机液压系统可以提供飞机的动力。
在飞机起飞和降落的过程中,飞机需要大量的动力来完成各项工作,例如前轮收起、飞行控制面的转动、着陆系统的扩展等等。
所有这些工作都需要液压力来进行驱动。
2.控制飞机的运动飞机液压系统还可以控制飞机的运动。
飞机的姿态和飞行方向需要不断地调整,才能确保安全和正常的飞行。
而这些调整则需要飞机液压系统提供的液压力才能够实现。
例如舵面的转动、缩起或放下落架,都需要飞机液压系统的支持。
3.维持飞机的正常运作飞行中的飞机会受到各种各样的影响,液压系统可以起到稳定飞机的作用。
液压系统会通过油液的不断循环来降温,避免高温状况的发生;它还可以排除空气和杂质,杜绝液压系统中的污染物和腐蚀物。
4.各项机械设备的保护液压系统能够对飞机中的机械设备进行保护。
在飞机的各项机械设备中,有一些是需要额外的润滑和保养,而液压油就可以起到这样的作用。
液压油会在运作时对机械设备进行润滑保养,确保机械设备的长时间使用。
总而言之,飞机液压系统作为飞机中最重要的系统之一,能够提供飞机的驱动力及控制飞机的运动,使得飞机能够正常地运行。
同时,液压系统也能为飞机的各项机械设备进行保护和维护。
因此,对于飞机液压系统的维护和保养也是至关重要的,只有保持好液压系统的工作状态和安全性,才能确保飞机的正常运行及乘客的安全。
航空燃油与液压系统论文题目波音737-NG燃油供输油系统学号姓名学科专业飞行器制造工程指导老师二0一一年六月波音737-NG燃油供输油系统摘要飞机燃油系统是飞机重要的组成系统之一,具有储存燃油、向发动机供给燃油以及按需要快速加注或放出燃油的功能。
飞机燃油系统按功能划分有燃油箱、燃油测控系统、供油系统、通气系统、加油系统、应急放油系统等子系统,并由这些子系统构成整个燃油系统。
工程中要求燃油系统必须安全、可靠,能按预定的程序工作,并保证飞机的重心变化平稳。
[1]本文根据波音波音737-NG燃油系统具体分析了波音737-NG燃油系统的供输油系统的的组成、功能和附件。
关键词:飞机燃油系统供输油系统的组成、功能和附件ABSTRACTThe fuel system is one of the most important systems of airplane.It supplies a means for storing fuel and distributing fuel to the engines and the auxiliary power unit (APU).It also includes means for pressure fueling and defueling rapidly according to the requirement.The airplane fuel system includes tanks,measure indication and control system,feed system,vent system,refueling system and defueling system.It must work unfailingly and safely under scheduled processes and keep the CG changing smoothly in the engineering.Based on Boeing Boeing 737-NG detailed analysis of the fuel system of Boeing 737-NG system for fuel oil system, the composition, functions and accessories第一章绪论飞机燃油系统的发展:飞机燃油系统是用来存储飞机可用燃油,并保证飞机在一切可能的飞机状态和工作条件下连续地、可靠地向发动机供油。
我国液压传动技术的现状和发展趋势目录引言 (1)第1章液压技术发展概况 (2)1.1 液压技术的发展概况 (2)1.2 液压驱动和机械驱动比较的优缺点 (2)第2章液压传动的基本原理及基本回路 (4)2.1 液压传动的工作原理和工作特征 (4)2.2 压力控制回路 (4)2.3 速度控制回路 (4)第3章液压驱动输送机的液压系统设计 (6)3.1 液压系统要求实现的动作及系统的参数 (6)3.2 选取液压马达 (6)3.3 选择液压元件 (6)3.4 液压系统性能验算 (6)第4章液压传动技术发展趋势 (7)4.1液压现场总线技术 (7)4.2自动化控制软件技术 (8)4.3水压元件及系统 (9)4.4液压节能技术 (11)结束语 (14)参考文献 (15)我国液压传动技术的现状和发展趋势摘要:液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。
随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
与机械传动相比。
液压传动更容易实现其运动参数(流量)和动力参数(压力)的控制。
近年来,液压技术迅速发展,液压元件日臻完善,使得液压传动在工程机械传动系统中的应用突飞猛进,液压传动所具有的优势也日渐凸现。
随着液压技术与微电子技术、计算机控制技术以及传感技术的紧密结合,液压传动技术必将在工程机械行走驱动系统的发展中发挥出越来越重要的作用。
世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。
世界液压元件的总销售额为350亿美元。
据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%~3.5%,而我国只占1%左右,这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。
液压气动技术具有独特的优点,与机械传动相比。
液压传动更容易实现其运动参数(流量)和动力参数(压力)的控制,而液压传动较之液力传动具有良好的低速负荷特性。
A350客机液压能源系统研究A350客机的液压能源系统是飞机上一个非常重要的子系统,它提供了驱动飞机各种液压设备所需要的动力。
本文将对A350客机液压能源系统的研究进行介绍。
A350客机采用了先进的电动液压泵系统(EHA),这是一种将电动机和液压泵直接耦合的系统。
相对于传统的机械液压泵系统,EHA系统具有更高的效率和更低的噪声水平。
EHA 系统还可以提供更大的流量和更高的压力,以满足A350客机复杂的液压需求。
1. 液压能源系统的设计:研究如何设计一个高效、可靠的液压能源系统,以满足A350客机的液压需求。
这包括确定所需的流量和压力,选择适当的液压泵和电动机,以及设计系统的管道和阀门。
2. 液压能源系统的控制:研究如何控制液压能源系统的输出,以满足不同飞行阶段和飞机操作的需求。
这包括确定液压系统的工作模式、设计相应的控制算法,并开发相应的电子控制单元(ECU)。
3. 液压能源系统的故障诊断与容错:研究如何检测和诊断液压能源系统的故障,并采取相应的容错措施以保证飞机的安全性。
这包括开发故障诊断算法,设计故障检测和容错系统,并进行相关的测试和验证。
4. 液压能源系统的性能优化:研究如何优化液压能源系统的性能,以提高飞机的效率和性能。
这包括优化液压系统的结构和组件,减小系统的质量和尺寸,并提高系统的能量利用率。
1. 安全性:液压能源系统是飞机上一个关键的能源系统,其安全性至关重要。
研究中需要考虑如何确保系统的可靠性和故障容错能力,以降低飞机故障的风险。
2. 操作性:液压能源系统需要满足不同工况下的液压需求。
研究中需要考虑如何设计适应性强的液压能源系统,以满足飞机的工作性能和操作要求。
3. 效率:液压能源系统是A350客机的一个能源消耗较大的系统。
研究中需要考虑如何优化系统的能量利用率,以提高飞机的燃油效率和续航能力。
A350客机液压能源系统的研究是一个重要而复杂的课题,涉及到液压系统的设计、控制、故障诊断与容错以及性能优化等方面。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald97DOI:10.16660/ki.1674-098X.2020.09.097液压技术的研究现状及发展趋势金伟(江阴兴澄特种钢铁有限公司 江苏江阴 214400)摘 要:科学技术的发展使得液压技术所包含的内容越来越多、越来越复杂,液压技术的整体性能也在逐渐提升。
液压技术在某种程度上来说也是一种系统,因此液压技术具备系统所具有的大部分特征,比如整体性、环境适应性、层次性等等。
液压技术所具备的这些特征液压技术所具备的这些特征是我们需要对其进行研究和分析的原因。
本文则就液压技术的研究现状以及发展趋势来进行一定的研究和分析,对这个被广泛应用于工程机械、汽车工业、农业机械、轻纺工业、国防工业等领域的技术进行研究,能够在一定程度上为液压技术的发展具有借鉴意义。
关键词:液压技术 研究现状 发展趋势中图分类号:TG315.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)03(c)-0097-02正是由于液压技术被广泛应用在各个行业领域之中,因此液压技术在现代农业机械中的应用也就十分普遍。
液压技术被广泛应用在现代农业机械中的灌溉以及耕种等环节中。
而正是由于世界上任何事物都是在不断运动的,因此液压技术也开始随着与其相关的因素的改变而进行转变与升级,即液压技术在现代农业机械中越来越向节能趋势以及无泄漏趋势等方向发展,并且液压技术所具有的技术含量和技术水平也有所提高。
1 液压技术的简要概述1.1 液压系统的组成一个完整的液压系统是由五个部分所组成的,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。
其中,动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。
液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动,一般指液压缸和液压马达。
A350客机液压能源系统研究A350客机是空客集团推出的新一代中远程大型客机,其采用了先进的设计理念和技术,具有更高的燃油效率、更低的噪音和更高的安全性能。
其中,液压能源系统作为支撑飞机机械控制的重要组成部分,对于保障A350客机的稳定飞行具有不可忽视的作用。
本文将对A350客机液压能源系统进行研究。
液压系统是一种应用广泛的能量转换系统,其将机械能转换为液压能,并以液压方式传递能量。
在A350客机中,液压系统主要用于操纵飞机表面,包括起落架、襟翼、襟翼副翼等。
此外,液压系统还用于飞机辅助设备的驱动,如飞机制动、引气、发动机启动等。
A350客机液压能源系统采用三个独立的液压系统,分别为正常操作系统、备用操作系统和备份系统。
其中,正常操作系统为主液压系统,配备有3个泵,其中2个由两台发动机驱动,一台由APU(辅助动力装置)驱动。
备用操作系统为备用液压系统,配备有2个泵,由APU驱动。
备份系统为备份液压系统,用于在主液压系统和备用液压系统均失败时提供飞行操纵所需的最小功能,并由飞机底部的氮气瓶供气。
采用此种多液压系统配置可提高液压系统的可靠性和安全性。
液压系统中采用了液压油箱、管路、阀门和执行部件等。
液压油箱用于储存和供应液压油;管路将液压油供应到各处,包括各个执行部件;阀门用于控制液压油的流向和压力;执行部件用于将液压压力转化为机械能。
A350客机采用了先进的执行部件,如油缸、马达和蓄能器等。
油缸用于将液压压力转化为线性运动,用于控制襟翼、襟翼副翼、扰流板、起落架等;马达用于将液压压力转化为旋转运动,用于控制方向舵和升降舵等;蓄能器用于储存液压能,用于短时间内的快速供压。
液压系统的设计需要考虑系统的性能、可靠性和重量。
在性能方面,液压系统需要满足飞机的操纵需求,如快速响应、精确控制、动态稳定等;在可靠性方面,液压系统需要具有足够的冗余,以保证在某一个系统失效时,其他系统可以继续工作;在重量方面,液压系统需要尽可能轻量化,以减小飞机的重量和燃油消耗。
787飞机液压能源系统研究文章通过对先进宽体民用飞机波音787的液压能源系统进行研究,对787的液压能源系统的架构、用户、设备、操作与显示、控制等进行了简要概述,对民用飞机液压能源系统研发者而言具有指導意义。
标签:787飛机;液压能源系统;研发前言787飞机是一款全新的先进宽体客机,其液压能源系统的设计与传统的Boeing飞机777相比较,产生了比较大的变化,而研究这些设计特点的变化,对民用飞机液压能源系统研发者而言具有指导意义。
1 系统架构787采用了传统的三套液压能源系统,包括左(L)、中(C)、右(R)三套系统,其中,中系统为主液压能源系统,左、右系统为辅助系统,其简要架构见图1,系统压力体制采用5000psi。
左右系统均采用EDP作为主泵,EMP作为备用泵的形式,EMP在系统低压或者大流量需求的时候工作;中系统的一台EMP 作为主泵,另外一台作为备用泵,两台电动泵根据单双日选择作为主泵,备用泵在系统低压或者大流量需求的时候启动工作,RAT泵仅仅在RAT放下时驱动主飞控系统。
787液压能源系统采用了多电技术,采用了大功率的EMP作为中系统的泵源输入,且左右系统也采用了相同构型的电动泵,这样导致液压能源系统需要的电源输入极大增加。
由于主液压能源系统(中系统)有大流量需求用户,对电功率的要求很高,因此,电动泵的输入电压由传统的115V AC变为270VDC。
输出功率也由传统的约3000psi@6gmp的电动泵(传统飞机的电动泵功率一般在3000psi@6gmp左右)变为5000psi@36gpm的大功率电动泵。
发动机驱动泵(EDP)额定功率为27gpm(约95L/min);电动液压泵(EMP)分两级功率,分别为27gpm(约103L/min)和37gpm(约140L/min),通过调整电机频率实现。
787的EDP和EMP采用了相同的泵,泵可以在EDP和EMP之间进行互换,方便了维修性的需求。
2 系统用户液压能源系统为以下用户提供液压能源:飞控系统、高升力系统、发动机反推系统、起落架收放系统、前轮转弯系统。
飞机液压系统的常见故障与日常维护摘要:飞机的液压系统是飞机制造和飞行过程的重要组成部分,一旦发生故障,后果可能极其严重,甚至是危险的。
但实际上,由于许多人缺乏注意,飞机液压系统的故障排除和管理存在问题,这一过程必须引起我们的注意。
基于此,本文章对飞机液压系统的常见故障与日常维护进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:飞机液压系统;常见故障;日常维护引言飞机的液压系统是飞机飞行控制系统的一个重要组成部分,通常用于诸如起落架的起落、操纵襟翼、机轮刹车和操纵舵面等功能,其可靠性直接影响飞行安全。
一些质量问题已经严重影响了飞机的正常使用,迫切需要进行深入研究,为设计下一代飞机液压系统的电磁环境影响提供必要的技术支持。
一、液压系统工作原理液压系统的工作是通过对液压油进行压力调节和控制,驱动相应的执行机构作出预期响应,使飞机操纵舵面等部件执行相应动作,从而实现对飞行姿态的控制。
按照系统功能,通常将液压系统分为供压、执行、控制和辅助4个部分。
具有液压系统的设备,其液压系统是其执行机构和传动装置的动力来源。
使用机械设备的控制系统或自动化系统操作其液压系统,执行操作设备的所有操作和设备的所有操作。
设备液压系统具有体积小、质量轻、功率大、运行稳定等独特的优点,能够在广泛的范围内实现无级调速,应用越来越广泛。
二、飞机液压系统的常见故障(一)低压故障液压系统是飞机的重要系统之一,一般为起落架收放系统、操纵系统、刹车系统提供能源,具有功率密度大、结构紧凑、传动平稳的优点,同时也存在效率较低、能量损失大的缺点。
低压故障是液压系统的一个典型故障,通常出现在起降或者机动飞行时,此时液压系统处于复合工作状态,系统流量需求较大,易造成液压泵吸油不足。
除大流量需求外,液压系统附件故障也可能造成低压故障,此时压力降低次数较多,且出现后无法恢复正常值,影响其他系统工作。
(二)累积磨损故障长期使用液压系统后,配套零件、零部件和零件不断使用,累积磨损量增加,密封件和其他原件老化,造成泄漏和纸板等缺陷。
飞机液压系统的现状与发展 高亚奎 (西安飞机设计研究所西安710089)
摘要文章从飞机液压系统构型、附件、分析工具、故障诊断、试验方法等方面介绍了飞机液压系统的最新发展,提出飞机液压系统面临的挑战及迫切需要解决的问题。关健词液压系统、发展、挑战
1概述 飞机液压系统是飞机主要的机载系统之一。现代飞机的主操纵系统和辅助操纵系统
的控制与执行机构都以液压作为能源,以液压作动器或液压马达作为执行机构。如波音777飞机的液压系统由三个独立的工作压力为20. 6HPa的系统组成,作为飞行控制、增升装置、推力反向器和起飞着陆操纵系统的能源。液压系统的性能、稳定性、可靠性直接影响飞机的操纵性和安全性。近年来,随着军、民用飞机性能需求的不断提高.飞机液压系统在构型、分析方法等方面有了长足的发展,系统由低压向高压发展,由小功率向大功率发展,与之相应的液压附件、故障诊断及试验等也有较大的发展。由于液压系统的发展能够比较满意地适应飞行性能的发展需要,因而越来越显示出液压系统所具有的稳定性好、响应快、效率高、抗干扰能力强的优点。2高压及变压力液压系统 液压系统在飞机上的应用己有几十年的历史,随着飞机性能的提高和液压附件的发展,其系统压力由低压向高压发展,如A24飞机液压系统压力为14. DIN, Fl 4为20. 611Pa.S-27, S-30, B-1B为27AMPa. Y22, F18为31. ON,国产飞机教六、运七为14.7MPa,歼六、歼七、歼十、飞豹为20. 6MPa,歼11为27. 4MPa等。飞机液压系统压力的提高是建立在液压附件高压密封、发热等关键技术解决的基础上,是由飞机性能需求而牵引的。因为不论是大型运输机,还是高机动性战斗机,高压力液压系统都会给飞机性能带来非常可观的好处。 随着飞机性能的不断提高,不论是运输机、轰炸机还是战斗机对液压系统功率的需
圈t战斗机双压力液压系统逻辑关系求都有较大的提高,如C-130运输机液压系统的功率为60马力。C-141为180马力,e-5为680马力,C-17为850马力;B-52轰炸机为135马力,B-1为1240马力,B-2为1510马力:F-5战斗机为30马力,F111为300马力,F-15为400马力。YF-23A为600马力,Y-22为750马力等。液压系统功率的提高,保证了飞机高效的操纵功能与操纵速度。 大型运输机、轰炸机需要大功率的液压系统,高压力大功率液压系统比低压大功率系统节约大量的重量,从而提高飞机的承载能力。高机动性能飞机一方面需要尽可能薄的翼面以提高翼面效率,减小阻力,同时需要轻的空机重量以提高机动性,这就需要飞机作动器尽可能地小而轻,在确保物出功率和速度的情况下,高压力液压系统是最有效的措施。 高压力液压系统存在的热辐射消耗大、系统密封困难、高压疲劳损坏严重一直是人
们研究并希望解决的问题。有幸的是实际飞机执行飞行任务期间,高压力使用只是在很
短一段时间,如运输机的起飞、着陆过程.战斗机在起飞、着陆以及大机动飞行过程,。这就给问题的解决提供了有利的条件,当需
要大功率愉出时,系统工作在高压状态;当需要小功率输出时,系统工作在低压状态下,这就是变压力液压系统。如战斗机双压力液压系统的逻辑关系可设盆成图1所示。 当然。变压力液压系统具有节约系统能量,提高NPBF值,减少热辐射等优点。而其带来的系统复杂、阀门‘、K,值的改变为系统设计和飞行员的使用带来了不便,这些问题有待于进一步的研究。3集成化、致字化液压附件 最早的飞机液压系统是由非常简单的液压附件组成,执行着非常简单的操纵任务,附件之间经过硬管或软管相联接。随着飞机操纵功能的不断增加,液压系统才广泛地得到应用。飞机起飞着陆、机动飞行、发动机尾喷口调节都以液压作为能源。使得液压系统在飞机重t中占有相当比例。控制阀门与执行附件的集成有利于减少液压系统管道连接,从而减轻系统重t.降低制造成本,提高系统的YMP值和改善维护性。目前应用比较成熟的小功率驱动将舵机、助力器以及控制单元组成智能舵机,大功率驱动部位将泵源、油滤、油缸、阀门、舵机、助力器等继承为自主式舵机。减少了系统LRU单元、大量的管道铺设和附件的安装,简化了相应的结构设计。 液压附件的数字化主要表现在近年来开始研究的灵巧作动器上。作动器是飞行控制系统的重要附件,商压力作动器减少了作动器的体积,降低了作动器的重t,为提高战斗机的机动性发挥了重要作用。但是一般的模拟式作动器由于控制信号的模拟传输,附件的抗干扰能力较差,而数字式作动器将智能控制器与数字作动器集成为一体,作动器本身具有智能化的控制功能,可以直接接入全电传飞机,而阀门的开度增f与温度,压力与负载变化没有关系,因此提高了作动器的性能,从而改善了飞机的操纵品质。智能式液压附件为液压系统进入机械系统的综合数字控制莫定了基础。4面向旅理胭的设计分析工典 伯努利方程为流体力学其定了理论荃础,而液压系统是流体力学应用最为广泛的工程领域。液压系统由一般的液压传动发展成为电液伺服操纵,扩大了应用领域。但是液压系统设计方法由物出功率的压力流t稳态计算发展成关注液压系统动态过程的动态计算,计算手段由黑匣子式的程序计算到具有友好人机界面的图形化仿真软件。目前流行使用的有一下几种: .HYTRAN由麦道公司和美团空军航空推力装里实验室在70年代联合开发.后来使用该软件的公司对其相应地进行了应用与改进。我国0年代初引进该软件,有关学校、院所对其进行了开发,先后用于运十、歼七E、飞豹飞机的研制中。该软件由Fortran编程,是一个没有任何图性界面,使用起来不太方便。后来在0年代末该软件也增加了人机界面, .真工具,
但国内无人对其进行研究。EASY5由波音公司开发,应用于波音系列飞机的研制,它是一个通用的工程仿
具有专门的飞机液压附件库。它还可用于液压系统、气压系统、环境控制系统、
拉蒯已j洲幼决机械系统、热力系统、电力拖动系统、多相流系统、发动机等。同时软件具有与SIMUL工NK,DADS, NASTRAN, BEACON, VATANGF等集成,目前国内具有较多用户。 .FLOWMASTER由英国液压机械研究协会开发。开发目的主要是用于液压系统的稳态分析。没有特别地考虑飞机液压系统。但是该软件确实应用于飞机工业,空中客车公司将其用于飞机。配水系统和燃油系统的仿真。软件包括稳态分析、动态分析、热传导稳态分析、热传导动态分析、可压缩稳态分析、可压缩动态分析、高压稳态分析、高压动态分析、高压稳态热传导分析、高压动态热传导分析等模块,该软件已引入国内,但目前尚无用户。 .CAE由德国汉堡大学开发,主要用于飞行控制系统及液压系统计算机辅助工程分析,软件具有计算铰链力矩、舵机偏距速度功能,能够根据正常和故障状态下的操稳特性,确定飞机系统构型;计算飞行控制作动系统所需的安装空间,计算飞行控制作动系统静动态设计参数,液压系统稳态计算等功能,该软件没有引入国内。 以上各分析软件的开发初期具有相应的目的,但是随着使用的不断深入,版本也在不断升级,功能不断强大,EASY5, FLOWMASTER已经设计流体、计算的各领域,BYTRAN只用于液压系统计算中,CAE应用飞行控制系统和液压系统的仿真计算中,以上软件的应用需要准备大量的产品结构数据或外部特性数据,这是计算的基础。根据作者对以上软件的了解和分析,认为真正作为液压系统工程分析的有效工具为EASY5和CAE.5实时故降诊断与自修液压系统 据统计,飞机故障中有相当的比例是由液压系统引起的,这些故障大多包括阀门卡死、漏油或渗油、电磁阀不能动作、单向阀堵死等。这些故障经常会引起飞机某些操纵功能的丧失,甚至造成机毁人亡的事故。因此飞机设计中对于重要的危及飞机安全的操纵部位在备有液压正常操纵功能外,都备有应急的液压能源或气源,多余度设计是系统再修复功能的一种体现。自修复舵机的问世是解决故障再修复的一种有效措施。舵机是飞行控制系统最重要的附件之一,多余度舵机的问世大大提高了飞行控制系统的可靠性。6综合化液压系统试验方法 飞机液压系统试验分附件试验、系统原理性试验及全机液压系统功能验证性试验。液压系统附件试验由过去的专用试验台向综合化试验台发展。以前研制的液压泵试验台、舵机试验台、作动器试验台及其它类似的附件试验台,分析液压系统附件由泵到执行机构,每一个附件的试验都需要其它附件的配合。执行机构试验需要液压泵作为能源,液压泵试验需要作动器模拟载荷等。因此,针对某一型号飞机或几种型号飞机可以做出功能比较完替的综合试验台.这样可以节约大量的经费、人力与财力,同时可在此试验台上分析系统的基本特性。 液压系统原理性试验是在飞机液压系统设计过程来验证各子系统设计原理。及时修改设计。这种试验是必不可少的。试验时尽可能模拟飞机局部系统的安装结构。 液压系统全机功能性试验由原来的基本功能试验、故降模拟试验。发展到目前的飞行剖面试验。充分发挥计算机功能,对所有飞机操纵过程模拟,按照典型的飞行剖面进行顺序控制。实现了实时控制与实时检测。7发展与展望 飞机液压系统以其功率/重量比大、响应快、稳定性好为飞机操纵系统提供了有效的能源,飞机技术的发展推动了液压系统的发展,同时也越来越看到其发展的前途。但是随着飞机机动性的提高,迫切需要高效率液压系统,液压系统所表现出的噪音大、故障率高的缺点越来越明显,飞机电器系统重显的减少,特别是稀土永磁电机的问世使液压系统功率/重量比大的特征越来越不明显。因此飞机液压系统目前面临着强大的挑战,多年来从事飞机液压系统研究的人员在电液综合方面做了大量的研究工作,使液压系统飞速发展,高效率、小重里液压系统的问世很有希望。从本质上说,研制出高效可靠的液压系统是液压系统研究的方向;具体地说,今后液压系统发展及待解决的问题为机械系统部件(泵、活门等)
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的意义。但是,变压力液压系统必须根据实际飞机飞 ̄-一r一’--一’一一行任务的状态确定控制逻辑,这使得液压系统的控制逻辑变得复杂。因此,从事液压系统工作的人员必须认真分析飞机任务,研究控制策略,这种控制在液压系统进入综合控“后犷爵,热、。:是液压系统一直存在的问。,这些问。一直处于研究之中·
但仍存在。是必须进一步研究的问瓜。研制性能良好的过滤元件,研究较好的密封元件,减少}}竖麒L 11p71}G7"FJ7G撬系统附件集成化、。化的典型代表·‘压系
统与机械系统的综合控制,首先需要的是类似附件的综合化与数字化,因此尽快开展灵巧作动器的研究为国内下一代战斗机和大型运辘机做好技术上的准备。