淺談飛機合成液壓油現狀及性能

馬方明 伍國勇

（玉門煉化總廠，甘肅 玉門 735200）

一、飛機合成液壓油的應用現狀

隨著飛機性能的不斷提高及環境保護意識的日益增強，液壓油的生物降解性和低毒性也變得越來越重要，隨之而來的對液壓油的性能要求也越來越高。從石油基型到磷酸酯型，再到α-烯烴（PAO）合成烴型，耐燃性的提高也是新型航空液壓油發展的方向。其實早在四十年代的時候人們就開始研究難燃和抗燃性的飛機液壓油了，之后的四十年除了硅酸酯液壓油在少數高性能的飛機上試用過外，只有兩種合成基液壓油得到了廣泛的應用，這兩種合成基液壓油分別為：五十年代末期的磷酸酯液壓油和七十年代后期美國海軍和陸軍批準的MIL-H-83282合成烴基液壓油。磷酸酯液壓油曾用于噴氣式的飛機上，但是最終因為現役軍用機液壓系統的彈性密封材料和液壓系統外部很多材料不相適應，最終未能得到普遍應的用；MIL-H-83282合成烴基液壓油曾在MILH-5606、F-10oF、F-4D、F-4J、18F-4B 等飛機上進行了飛行試驗，結果發現性能良好，是當前較有前途的一類合成抗燃液壓油，且這種合成烴基液壓油經過后來的進一步的飛行試驗，并驗證了該液壓油的低溫可靠性，現已用于各國的海陸軍的各種飛機的液壓傳動系統，應用范圍越來越廣泛。

隨著飛機液壓系統的操作溫度和操作壓力的不斷提高，由于飛機液壓系統曾經采用的是石油基液壓油，所以液壓油燃燒的危險性和危害性越來越大，進而新型的飛機合成液壓油逐漸成為了飛機用液壓油的首選，這種新型的合成液壓油在抗氧化、防銹、抗磨性及耐燃性方面均具有良好的性能，在飛機的液壓傳動系統的應用越來越廣泛。實踐應用證明，自從1980年，美國空軍開始使用合成烴耐燃液壓油以來，飛機事故明顯減少，經濟損失從1970-1975的年平均損失2(XX)萬美元降到1984年的65.5萬美元。

二、幾種合成液壓油的類型及其性能評述

1 磷酸酯抗燃液壓油

磷酸酯液壓油是第一個應用于民用飛機上的合成基液壓油，但由于它與現役軍用飛機的液壓系統的彈性密封材料和液壓系統的外部很多地方都表現出了不相容的特性，所以未得到廣泛應用。而磷酸酯抗燃液壓油是在磷酸酯液壓油的基礎上在抗燃性能方面進行改進而研制的，它是一種人工合成的磷酸酯液體，自燃點高，揮發性低，抗燃性好，其潤滑性能能適應絕大多數的金屬材料。由于磷酸酯抗燃液壓油的抗燃性極強，使用中必須仔細選擇與它相匹配的密封涂料、軟管等。雖然這種磷酸酯型的液壓油性能比較突出，但是因其對人有毒性、污染環境，而且價格相對其他液壓油要高很多的特點，大大限制了它的使用。

2 MIL-H-83282合成烴基液壓油

六十年代美國空軍賴特研究所研制出了合成烴耐燃液壓油，七十年代由美國軍方制定了MIL-H-83282規范，后來經過幾次修訂于1986年公布了MIL-H-83282c合成烴基液壓油。這種液壓油的抗燃性優于石油基液壓油MlLH-5606，并能與其相容，液壓系統的材料無需改變，可以和符合MIDH-5606油互相代用，其除低溫性能稍差外，其他性能均較優。這種MIL-H-83282合成烴基液壓油主要用于飛機的液壓系統、自動駕駛儀、減震器、制動器、襟翼制動裝置、導彈的液壓伺服系統以及其他使用合成密封材料的液壓系統，也適用于航空發動機壓縮機和有關的設備等。液壓油的性能較磷酸酯液壓油具有抗燃、抗低溫、對人體無毒和不污染環境的優點。例如，我國引進的海豚直升機規定使用了符合MIL-H-83282B規范的合成航空耐燃液壓油；我國自行設計生產的直9機也是用了符合MIL-H-83282B規范的合成烴耐燃液壓油。

3 HFSN15合成烴航空耐燃液壓油

HFSN15合成烴航空耐燃液壓油是以聚α-烯烴為基礎油研制而成的，與礦物油有很好的相容性及抗水解性，經過對其進行橡膠的相容性試驗、抗燃性試驗、助力器臺架試驗、油泵臺架試驗及超落架落震試驗等重重驗證，最終確定其具有如下優點：符合對NBR-L橡膠的體積膨脹率、抗燃性能與國外的FH2液壓油相當且明顯由于12號航空液壓油、助力器動態性能良好、較好的剪切穩定性和氧化安定性以及較好的低溫啟動性能等。

4 昆侖HFDU合成酯抗燃液壓油

昆侖HFDU合成酯抗燃液壓油是不含水的全合成油品，屬于HF系列的液壓油，它由具有特殊結構的合成油為原料，并添加了高效無灰的抗燃劑、抗磨劑和防銹防腐等添加劑調合而成。與礦物油相比具有高粘度指數、高閃點、高燃點等高溫性能，與水-乙醇型的液壓油相比具有較好的粘溫性能、潤滑性能和防腐蝕、防銹性能。其良好的抗燃性和優異的潤滑性能大大降低了液壓系統的磨損，從而增加了液壓系統的使用壽命；較好的粘溫性能夠保證油品在較為復雜的環境條件下使用，可以說冬夏通用。

三、飛機合成液壓油的性能總結

隨著飛機液壓系統的不斷改進，對于液壓油的要求也越來越高，所以為了適應各種新型飛機液壓傳動裝置的需要，更好性能標準的液壓油的研制也刻不容緩。總的來說，本文介紹的這幾種合成液壓油都具有特定的適用于飛機液壓系統的性能特點，而且各有各的優異性能。但是相比較來說，磷酸抗燃液壓油在毒性及環境保護方面都不如后三種，而且價格相對較高，已經大大限制了它的使用；MIL-H-83282合成烴基液壓油、HFSN15合成烴航空耐燃液壓油、昆侖HFDU合成酯抗燃液壓油等均是符合MIL-H-83282液壓油規范的新型合成液壓油，具有飛機用合成液壓油共同的特點，且符合特定的飛機液壓系統的用油規范，尤其是HFSN15合成烴航空耐燃液壓油具有無毒、對皮膚無害的特點。

隨著科技的不斷進步，新的性能更加優異的合成液壓油還會不斷的被研制出來，從而為航天航空事業的快速發展起到積極的促進作用。

[1]楊大灼.飛機合成液壓油現狀及其性能評述[J].航空材料，1984（04）.

[2]霍翠娟.合成烴航空耐燃液壓油的研制[J].合成潤滑材料，1999（04）.

[3]王潔青.礦物油型和合成烴型液壓油標準及性能[J].液壓氣動與密封，2004（05）.