飛機液壓系統成品件安裝支架設計研究

劉超　魏春生

摘 要：本文對飛機液壓系統成品件安裝支架設計進行研究，給出了當前成品安裝支架設計背景下，設計主體選擇的建議及支架設計時需考慮因素，著重介紹支架載荷傳遞形式設計和固定結構選擇方法，并梳理支架設計流程。意在促進飛機液壓系統成品件安裝支架設計更加規范化和流程化，使成品安裝支架設計符合力學傳遞理念，重量和成本控制達到最優，設備安裝更加安全可靠。

關鍵詞：飛機 液壓系統 安裝 支架

中圖分類號：TD355 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（b）-0019-02

目前，民用飛機通常利用液壓系統為飛控和起落架等重要系統提供液壓動力源[1]。飛機液壓系統安裝是否安全可靠，對飛機的安全飛行起著至關重要的作用。

飛機液壓系統安裝設計是根據設計輸入條件，對需求進行捕獲及確認，按要求規劃液壓系統總體布置方案，對液壓系統成品件支架、管路敷設進行安裝設計。本文著重對液壓系統成品件安裝支架設計進行研究與探討。

1 液壓系統成品件安裝支架設計

1.1 液壓系統成品件安裝支架設計背景

飛機在研制過程中，通常將液壓系統成品件安裝支架設計工作交給結構專業負責，但結構設計人員對液壓系統要求不了解，導致支架并不能完全適用于液壓系統安裝設計，而且成品件也在設計中，時常發生更改，后期支架設計協調較為繁瑣，不利于保證項目進度。因此成品件安裝支架由液壓專業設計更為合理，但液壓專業載荷傳遞設計能力亟待提高。本文從液壓專業設計系統成品件安裝支架角度，對成品件支架設計進行闡述。

1.2 液壓系統成品件安裝支架設計考慮

液壓系統成品件支架設計考慮諸多因素，除滿足自身液壓系統安裝設計要求外，還應考慮液壓系統總體布置方案要求、周圍環境參考、自身重量和載荷要求等因素，權衡利弊，最終設計出較為完善合理的支架。

1.3 載荷傳遞形式設計

液壓系統成品件重量通常比較大，產生的載荷對支架連接的結構很可能產生有害的影響，所以液壓成品件支架需設計良好的傳遞形式。

1.3.1 液壓系統支架載荷傳遞形式設計

液壓系統成品件安裝支架載荷傳遞形式設計，按支架承載類型分為面內載荷和面外載荷[2]兩種。

面內載荷：液壓系統成品件安裝支架承受面內載荷是支架設計的最佳傳遞形式，載荷傳遞效率高，是支架設計的首選。

面外載荷：液壓系統成品件安裝支架設計時，經常會出現支架承受面外載荷情況，這就要求支架設計出能承載面外載荷的傳力結構特征。比如機加件通常設計加強筋、緣條等特征，鈑金件通常設計彎邊、加強窩和加強槽等結構要素，用于傳遞面外載荷。

1.3.2 液壓系統支架固定結構選擇

液壓系統支架固定的機身結構，應根據液壓系統成品件載荷大小及方向選擇，避免成品件各個方向載荷對機身結構產生危害[3]。

機身內部區域：通常選擇框承受環向載荷，長桁承受向前和向后方向的載荷。比如液壓艙內油箱的支架設計，將框和長桁作為支架的固定結構，油箱兩側支架分別與框腹板面連接，拉桿與框和角片連接，如圖1所示。該設計方案，液壓油箱環向載荷可過兩側支架傳遞到框腹板上，框腹板承受面內載荷。液壓油箱向前和向后載荷通過拉桿及角片，將該載荷傳遞到長桁腹板面上，使長桁承受面內載荷，避免框承載面外載荷，支架載荷傳遞形式設計合理。

主起整流罩區域：該區域為機身外側，液壓系統成品通常布置在該區域，液壓系統成品件支架安裝需要與長桁或框共用緊固件，安裝在蒙皮外側。對成品件重量較輕，如殼體油濾和優先閥等，成品件安裝支架設計選擇與長桁連接即可。如成品件重量較重，如油箱、電動泵等，成品件安裝支架設計建議首選與框連接。

1.4 液壓系統成品件安裝支架設計流程梳理

根據液壓系統成品件安裝支架相關設計經驗，對液壓系統成品件安裝支架設計流程進行初步梳理，如圖2所示。設計流程概括為：當液壓系統初步技術方案確定后，結合1.2節中設計考慮因素，對成品支架進行初步設計。通過初步強度分析和液壓系統管路初步敷設安裝驗證后，組織聯合產品設計團隊（IPDT）進行成品安裝支架評審，請各相關專業對支架方案進行再次評估，充分暴露支架方案中存在的問題，并給出對應的解決策略，優化支架設計。最終，經強度分析再次確認后，液壓系統成品件安裝支架構型即可初步確定。

2 結語

本文對液壓系統成品件安裝支架設計進行深入研究，歸納支架設計中的考慮因素，強化支架設計過程中載荷傳遞的力學理念引入，并根據設計經驗對液壓系統成品件安裝支架設計流程進行梳理和總結，對飛機液壓系統及其它系統的安裝設計具有一定的參考意義。

參考文獻

[1] 李艷軍.飛機液壓傳動與控制[M].北京：科學出版社，2009.

[2] 單輝祖.材料力學Ⅰ[M].北京：高等教育出版社，2016.

[3] CCAR-25-R4運輸類飛機適航標準[S].中國民用航空局，2011.