翼吊喷气客机液压系统元器件布置研究

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翼吊喷气客机的飞控和起落架系统-般都由液压系统驱动 ，液压系统是飞机的关键系统。早期翼吊喷气客机对轮胎爆破和转子爆破等特殊风险考虑较少。但随着多起由于液压系统布置不合理引起的空难的出现，适航当局对轮胎爆破和转子爆破等特殊风险越来越重视，适航要求也越来越高。新型喷气客机液压系统布置成为-个需要解决的重要课题。

2.液压系统的组成现代喷气客机通常都设有三套液压系统，其中两套液压系统都以发动机驱动泵为主泵 ，电动泵为辅助泵；另-套液压系统只有电动泵，正常状态下，该系统照常工作，在全部发动机失效时，作为应急系统使用。

以发动机驱动泵为主泵的两套液压系统的元器件通常由发动机驱动泵、电动泵、能源转换装置、燃油-液压油热交换器、蓄压器、液压油箱及油滤组件等组成。电动泵驱动的另-套液压系统的元器件由电动泵 、蓄压器、液压油箱及油滤组件等组成。

在所有发动机全部失效时，由冲压空气涡轮系统的发电机提供电源驱动应急液压系统电动泵或冲压空气涡轮系统上的液压泵直接提供液压能源给应急液压系统，从而保证飞机的基本飞行操作。

3.液压系统元器件的布置3.1液压元器件布置的基本原则同-套液压系统的液压元器件必须尽量集中布置，以降低在遇到特殊风险时被击中破坏的概率；不同系统的液压元器件应尽量隔离布置，以降低在遇到特殊风险时多套系统同时遭到破坏的概率。

液压元器件不能布置在飞机气密区，必须布置在非气密区，以防止液压元器件泄露时无法排液从而导致火灾。

3.2发动机驱动泵吸油特性对液压系统布置的影响发动驱动泵安装在发动机里，液压系统油箱离发动机驱动泵必须尽量近，以保证发动机泵的吸油特性，翼吊发动机离中机身较近，采用发动机驱动泵的液压系统通倡元器件安装在中机身附近。对大型飞机，如果吊挂空间较大，可以将液压系统元器件安装在吊挂里，从而更好的保证发动机驱动泵的吸油。另外，不管液压系统元器件布置在什么位置，液压油箱的水平高度必须高于发动机驱动泵的高度，以利于发动机驱动泵的倒灌吸油。

33轮胎爆破对液压系统元器件布置的影响根据适航条例，位于轮舱内且对于飞机安全运行必不可少的设备必须加以保护，使之不会因下列情况而损伤 ：(1)轮胎爆破(除非表明轮胎不会因过热而爆破)；(21轮胎胎面松弛(除非表明由此不会引起损伤)。

轮胎爆破具有随机性，不可预测性，且爆破威力较大，对主起舱内的设备会造成严重的破坏。要对安装在主起舱内的设备进行保护是比较网难的。因此，现代客机在布置液压系统元器件时尽量不布置在主起舱，即使由于安装空间等原因不得不靠近主起舱时，也要尽量在结构上进行-定的隔离和保护。

3.4发动机转子爆破对液压系统元器件布置的影响发动机转子爆破飞散角度有5度和15度两种，5度角范围内的碎片为大碎片，能穿越任何结构，15度至5度范围内的碎片能量不能穿越飞机主结构。

每套液压系统的任-元器件被碎片打坏 ，将导致该液压系统液压油全部泄漏并引起整套系统失效。因此 ，每套液压系统由发动机转子爆破引起的失效标准为每套液压系统的任-元器件或导管被碎片打坏。液压元器件布置至少要保证当发动机转子爆破时三套液压系统不能同时被转子碎片打坏失效。

南于液压系统的元器件比较多，在发动机转子爆破区内要避开转子爆破碎片是比较困难的，因此比较稳妥的办法是尽量将液压元器件布置在发动机转子爆破区外。如果实在无法避开转子爆破区，就必须将同-套液压系统元器件尽量集中，以降低击中概率，不同液压系统尽量隔离 ，以避免不同液压系统同时遭到破坏。

3.5维修性要求维修性要求主要有两类 ，-类是日常使用维护，另-类是故障件的拆装。液压元器件布置必须保证日常维护的便捷性 ，如液压油箱加油 ，蓄压器充气，油滤污染指示器的观察和操作，生态瓶的观察和操作等。

故障件的拆装 ，如航线可更换件必须保证平均拆装时间不能超过维修性审定要求规定的时间。因此，液压元器件的布置位置和口盖设计必须合理，以保证维修的可达性。

3.6几种飞机液压系统元器件布置的分析a)A320飞机的布置A320飞机有黄绿蓝三套液压系统 ，黄系统的主泵是装在左发动机里的发动机驱动泵 ，不设备用泵。绿系统的主泵是装在右发动机里的发动机驱动泵，由于绿系统的用户除了飞控用户，还包括流量需求很大的起落架收放用户，因此，设有-台电动泵作为备用泵。另在黄绿统之间设有-台能源转换装置，该装置可用于黄、绿系统的液压能源转换，从而实现两套系统的相互备份，两套系统的液压油是完全隔离的。

蓝系统由-台电动泵驱动，在所有发动机失效时，由冲压空气涡轮上的液压泵提供液压能源给该系统，从而保证飞机飞控用户的基本操作。

A320飞机在主起舱和中央翼之间专门设计了-个液压舱，蓝系统的部分元器件和黄系统元器件分开布置在液压舱里，蓝系统的其余元器件布置在主起舱后面左侧的翼身整流罩里。绿系统的元器件布置在主起舱里。

黄、绿系统液压油箱离发动机驱动泵较近，较好的保证了发动机驱动泵的吸油。蓝系统的电动泵离液压油箱极近，能充分保证电动泵的吸油。除了绿系统 ，黄、蓝系统元器件已与主起舱隔离，轮胎爆破无法同时击中-套以上液压系统元器件。黄、蓝系统元器件所在的液压舱位于发动机转子爆破的5度区域，当爆破碎片沿特定角度射出时，存在两套系统同时破坏的可能性。但由于红、绿系统元器件已经采取了适当的集中和隔离原则，同时被击中的概率已经大大降低。绿系统元器件位于转子爆破区外，转子爆破无法击中绿系统。A320飞机的液压元器件布置区域可达性极好，日常维护和故障件拆装十分方便。

A320飞机设计于8O年代 ，液压元器件系统布置虽然在转子爆破保护和轮胎爆破方面有-定缺陷，但比早期飞机已经大有进步 ，而且当时适航要求比现在要低 ，A320飞机完全能满足当时的适航条款 ，而且其维护性好，维修成本低。

b1 E170/190飞机的布置E170/190飞机有 l号、2号和3号三套液压系统 。，l号系统的主泵是装在左发动机里的发动机驱动泵，备用泵为-台电动泵。2号系统的主泵是装在右发动机里的发动机驱动泵，备用泵为-台电动泵，由于2号系统的用户除了飞控用户，还包括流量需求很大的起落架收放用户，因此，设有-台能源转换装置，该装置由1号系统驱动，可实现1号系统向2#系统的单向能源转换，两套系统的液压油是完全隔离的。3号系统由两台电动泵驱动，-主-备，在所有发动机失效时，由冲压空气涡轮上的发电机给电动泵供电，从而保证飞机飞控用户的基本操作。

1号系统元器件布置在主起舱左后侧的翼身整流罩里，2号系统元器件布置在主起舱右后侧的翼身整流罩里，3号系统元器件布置在球面框后面的后设备舱里。

1号 、2号系统液压油箱离发动机驱动泵较近。能较好的保证发动机驱动泵的吸油。3号系统的电动泵离液压油箱极近，能充分保证电动泵的吸油。三套液压系统元器件已与主起舱隔离，轮胎爆破无法击中任何-套液压系统元器件。三套系统元器件均位于发动机转子爆破区外，所有液压系统元器件均不受转子爆破影响。E170/190飞机的液压元器件布置区域可达性极好 ，日常维护和故障件拆装十分方便。

E170/190飞机于2004年取证，适航要求很高，但其元器件布置无论是在吸油性能 、轮胎爆破、转子爆破 ，还是在维护性方面均能极好地满足适航要求。

c)Boeing787飞机的布置Boeing787飞机有左 、中、右三套液压系统 0，左系统的主泵是装在左发动机里的发动机驱动泵，备用泵为-台电动泵。右系统的主泵是装在右发动机里的发动机驱动泵，备用泵为-台电动泵。中系统南两台电动泵驱动，-主-备，在所有发动机失效时，由冲压空气涡轮上的液压泵直接给中系统供压，从而保证飞机飞控用户的基本操作。

左系统元器件布置在左发动机吊挂里，右系统元器件布置在右发动机吊挂里，中系统元器件布置在主起舱左后侧翼身整流罩里。

左、中系统液压油箱离发动机驱动泵非滁，能很好的保证发动机驱动泵的吸油。中系统的电动泵离液压油箱极近，也能充分保证电动泵的吸油。二三套液压系统元器件已与主起舱隔离，轮胎爆破无法击中任何-套液压系统元器件。左系统位于左发动机转子爆破区内，但由于采用了单套系统集中，不同系统隔离的原则.左发转子爆破只可能破坏左系统元器件，不会损害其他液压系统元器件；右系统同理；中液压系统元器件均不受转子爆破影响。Boeing787飞机的液压元器件布置区域可达性极好，日常维护和故障件拆装十分方便。

Boeing787飞机于201 1年取证，适航要求很高，但其元器件布置无论是在吸油性能、轮胎爆破 、转子爆破，还是在维护性方面均达到了新的高度。

4.结论客机液压系统元器件布置的合理与否直接关系到液压系统的性能和安全性 ，液压系统元器件的布置应充分考虑液压泵的吸油、轮胎爆破 、转子爆破要求和维修性要求，并结合飞机安装空间进行全面权衡，从而实现对液压系统元器件的合理布置。