液壓管路在民機(jī)后機(jī)身安裝分析

董強(qiáng)+李長春+孫曉

【摘 要】現(xiàn)代民用飛機(jī)由于考慮輪胎爆破等因素，機(jī)上液壓系統(tǒng)布置時(shí)后機(jī)身成為液壓系統(tǒng)的重要布置區(qū)域之一。本文主要分析了液壓系統(tǒng)在某典型翼吊飛機(jī)后機(jī)身布置時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素，為相關(guān)設(shè)計(jì)布置提供指導(dǎo)參考。

【關(guān)鍵詞】液壓系統(tǒng)，后機(jī)身，管路安裝

【Abstract】Due to the consideration of tyre burst and other factors， the aft fuselage of the aircraft is one of the important installation areas of the hydraulic system. This paper mainly analyzes the key factors that need to be considered when the hydraulic tubing is arranged on the plane， which provides guidance for the design of the aircraft.

【Key words】Hydraulic System；Aft Fuselage；Tubing Installation

0 引言

目前主流商用飛機(jī)液壓系統(tǒng)架構(gòu)多采用三套液壓系統(tǒng)，出于安全性考慮，各套液壓系統(tǒng)設(shè)備和管路盡量隔離布置，以防止因共模故障造成三套液壓系統(tǒng)同時(shí)失效[1]。本文主要對(duì)某型飛機(jī)后機(jī)身液壓管路布置的關(guān)鍵因素進(jìn)行分析。

1 后機(jī)身液壓管路布置簡介

以某型民用翼吊飛機(jī)液壓系統(tǒng)為例，共有三套液壓系統(tǒng)，布置情況如圖1所示。液壓3#系統(tǒng)安裝于后設(shè)備艙，包含系統(tǒng)油箱、電動(dòng)泵、油濾、蓄壓器及系統(tǒng)維護(hù)面板等元件。主要的管路有：3#系統(tǒng)向機(jī)翼、尾翼用戶供壓及回油管路、1#、2#液壓系統(tǒng)向尾翼液壓用戶供壓和回油管路。

2 液壓系統(tǒng)管路安裝設(shè)計(jì)原則

因液壓管路壽命要求和飛機(jī)結(jié)構(gòu)同壽命，因此，液壓管路的設(shè)計(jì)總體原則是系統(tǒng)安全可靠，工作壽命長，重量輕，維修性好。在后機(jī)身的安裝主要考慮[2]：

1）各套系統(tǒng)管路之間應(yīng)盡量隔離；

2）盡量減少接頭數(shù)量，接頭附近應(yīng)有支撐；

3）保證合適的支撐間隔；

4）管路和結(jié)構(gòu)及其他系統(tǒng)管路、元件之間應(yīng)保持足夠的間隙；

5）管路要方便安裝和維護(hù)。

3 后機(jī)身管路設(shè)計(jì)關(guān)鍵因素考慮

3.1 三套液壓系統(tǒng)布置區(qū)域的選擇

首先考慮到系統(tǒng)隔離要求，并且根據(jù)管路最短原則，確定1、2號(hào)系統(tǒng)分別布置在后機(jī)身框截面左側(cè)和右側(cè)。因3號(hào)系統(tǒng)主要設(shè)備均布置在后機(jī)身，對(duì)空間位置要求較大，因此，在后機(jī)身右側(cè)需布置支架承載主要設(shè)備，并且，為了系統(tǒng)維護(hù)方便，3號(hào)系統(tǒng)應(yīng)布置于右側(cè)的中下部，而2號(hào)系統(tǒng)出于系統(tǒng)隔離考慮布置右上方。三套系統(tǒng)在后機(jī)身布置情況如圖2所示。

3.2 3#系統(tǒng)蓄壓器的安裝

蓄壓器內(nèi)儲(chǔ)存著高壓氮?dú)?，因此，在安裝時(shí)需考慮安全性，不能讓充氣端對(duì)著球面框，以防充氣端破裂后高壓氣體對(duì)乘客造成傷害。另外，為了便于在檢修時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄壓器活塞破損、泄漏情況，將充氣端至于下方，在蓄壓器活塞發(fā)生破損而造成內(nèi)泄漏時(shí)，泄漏的油液會(huì)順著蓄壓器內(nèi)壁往下流，會(huì)在管內(nèi)或蓄壓器底部形成積液，檢查時(shí)能很方便的觀察到。綜合以上考慮，蓄壓器安裝在右側(cè)固定于后機(jī)身沿框長桁上豎直方向，布置示意圖如圖3所示。

3.3 3#系統(tǒng)油箱和電動(dòng)泵的安裝

油箱和電動(dòng)泵較重，需分別安裝于對(duì)應(yīng)支架上?？紤]到油箱增壓功能失效后，防止吸油管路出現(xiàn)負(fù)壓，因此系統(tǒng)油箱應(yīng)布置于電動(dòng)泵之上。此外電動(dòng)泵具有高振動(dòng)特性，為了保證與之相連管路的壽命，所有與泵出口相連的管路均為軟管。安裝示意如圖4所示。

3.4 球面框上過框接頭的安裝

后機(jī)身管路需通過球面框與前部液壓元件和用戶相連，球面框接頭的布置首先需考慮密封問題，球面框作為客艙（增壓區(qū)）和后機(jī)身的分離面，在飛機(jī)巡航階段內(nèi)外壓力差可達(dá)8～9psid，因此，為避免客艙內(nèi)壓力損失，應(yīng)考慮對(duì)通過球面框的接頭增加密封措施。具體可用的措施有：選用帶密封圈的過框接頭、對(duì)接頭施加貼和面密封或?qū)宇^施加填角密封等。其次，由于增壓時(shí)球面框位移量較大，而液壓管路為剛性管路，應(yīng)避免將管路應(yīng)力傳遞至球面框?？刹扇〉拇胧┯校菏褂密浌?，對(duì)于大管徑管路，應(yīng)盡量設(shè)置較多的彎曲。此外，球面框上的凸起造成工人壓接操作空間受限，故設(shè)計(jì)時(shí)需考慮壓接工具的操作空間，否則可能出現(xiàn)管路和接頭無法壓接的情況。

4 總結(jié)

本文通過對(duì)民用飛機(jī)液壓管路在后機(jī)身的安裝設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，探討了民機(jī)液壓系統(tǒng)在后機(jī)身布置需考慮的關(guān)鍵因素，對(duì)民用飛機(jī)液壓管路和元件安裝有一定的指導(dǎo)意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn).中國民用航空規(guī)章.第25部，CCAR-25-R4[S].中國民航總局，2009.

[2]SAE ARP994A.Recommended Practice for the Design of Tubing Installations for Aerospace Fluid Power Systems[s].

[責(zé)任編輯：朱麗娜]