民用飞机液压油箱引气增压和自增压对比分析

周宇峰

【摘 要】现代民用飞机液压油箱通常采用增压密封油箱，本文针对引气增压油箱和自增压油箱进行了简要概述，并对比分析了各自优缺点，对民用飞机液压油箱的设计具有实际的指导意义。

【关键词】民用飞机；液压油箱；引气增压；自增压

0 引言

早期的飛机飞行高度低，大多数采用非增压油箱（油箱与大气相通），非增压油箱依靠环境空气压力和重力驱使油液从油箱流入液压泵，油箱安装位置必须高于液压泵，且在高空液压泵吸油口容易产生气穴[1]；为避免上述问题，现代民航运输机通常采用增压密封的油箱，以保证泵的入口压力维持在一定值。一般增压油箱有引气增压式和自增压式的两种形式[2]，亦可称为非隔离式油箱和隔离式油箱[3]。

1 引气增压油箱

引气增压油箱通过引气增压系统将飞机上的气源引入到液压油箱进行增压，飞机上的气源可以直接采用发动机压气机引出的增压空气，也可以从专门设置的增压气瓶引气[4]。引气增压油箱的内部构造如图1所示。

1.1 引气增压油箱的优点

引气增压油箱结构简单、重量轻、形状没有严格要求，对安装空间要求不高。此外，油箱内部立管的设计可以提高液压系统的可靠性——现代飞机液压系统油箱一般为两个液压泵供油，包括作为主泵的发动机驱动泵（EDP）和作为备用泵的电机驱动泵（EMDP），当发动机驱动泵（EDP）供油管路发生严重泄漏时，立管的存在使得油箱仍然能够保持一定量的油液供给电机驱动泵（EMDP）使用。

1.2 引气增压油箱的缺点

增压空气直接与油液相接触，会导致油液中空气溶入量大幅增加，使油液刚度显著下降，系统更易产生气穴和噪声；立管的存在使得油箱安装方位受到限制，必须为竖直安装；另一方面，增压空气若不加处理可能含有水汽、尘埃等污染物，油液中混入水后会造成钢制零件表面锈蚀，油液混入尘埃等固体污染物会增加油液污染度，因此，为保证增压空气干燥、干净，增压系统中需设置气滤和沉淀器等附件。

2 自增压油箱

自增压油箱是活塞式结构，其工作原理是利用系统的高压油返回作用在油箱的增压活塞上，通过液体压力在活塞上施加压力，为油箱中的液压油增压，增压压力的大小由活塞的面积比确定。自增压油箱常用的两种结构如图2和图3所示。

2.1 自增压油箱的优点

自增压油箱油气隔离，杜绝了外界空气、水和污染颗粒直接进入系统的可能性，解决了气体溶入油液的问题，并能防止油液被污染，油液能保持较高的工作品质；自增压油箱对安装方位没有特定限制。

2.2 自增压油箱的缺点

与引气增压油箱相比，自增压油箱连通系统高压压力油的结构壁厚更大，自增压油箱自身重量更大，且自增压活塞式结构使得油箱体积较大，占用的安装空间大；考虑到飞机停车后液压系统压力丧失，自增压油箱一般需要增加一个专用的增压蓄压器，以保持液压系统重新启动时的预增压，受到系统静态泄漏的影响，即使增加蓄压器，停车后油箱预增压的时间仍然存在一定的限制；此外，自增压油箱在加油时必须采用压力加油法，加油后必须排气，否则混入油箱的气体会造成油量指示错误。

3 总结

引气增压油箱结构简单、重量轻、占用安装空间小，立管的结构可以提高系统可靠性，但油液溶入较多空气，易使系统产生气穴和噪声，且安装方位必须竖直。自增压油箱自身重量和占用空间更大，飞机停车后增压时间存在限制，但是油箱与外界隔离，杜绝了气体溶入油液和油液污染的问题，能保持油液较高的工作品质，自增压油箱安装方位也没有特定限制。

引气增压油箱在飞机上应用广泛，但目前国内外在高性能的飞机上普遍采用自增压油箱。

【参考文献】

[1]王少萍[美]Mileta Tomovic，刘红.民机液压系统[M].上海：上海交通大学出版社，2015：97-98.

[2]李艳军.飞机液压传动与控制[M].北京：科学出版社，2009：118-120.

[3]王永熙.飞机设计手册第12册：飞行控制系统和液压系统设计[M].北京：航空工业出版社，2013，12：671-673.

[4]韩定邦.民用飞机液压自增压油箱增压源对比分析[J].科技世界，2012，129.

[责任编辑：田吉捷]