飞机液压系统成品件安装支架设计研究

刘超　魏春生

摘 要：本文对飞机液压系统成品件安装支架设计进行研究，给出了当前成品安装支架设计背景下，设计主体选择的建议及支架设计时需考虑因素，着重介绍支架载荷传递形式设计和固定结构选择方法，并梳理支架设计流程。意在促进飞机液压系统成品件安装支架设计更加规范化和流程化，使成品安装支架设计符合力学传递理念，重量和成本控制达到最优，设备安装更加安全可靠。

关键词：飞机 液压系统 安装 支架

中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（b）-0019-02

目前，民用飞机通常利用液压系统为飞控和起落架等重要系统提供液压动力源[1]。飞机液压系统安装是否安全可靠，对飞机的安全飞行起着至关重要的作用。

飞机液压系统安装设计是根据设计输入条件，对需求进行捕获及确认，按要求规划液压系统总体布置方案，对液压系统成品件支架、管路敷设进行安装设计。本文着重对液压系统成品件安装支架设计进行研究与探讨。

1 液压系统成品件安装支架设计

1.1 液压系统成品件安装支架设计背景

飞机在研制过程中，通常将液压系统成品件安装支架设计工作交给结构专业负责，但结构设计人员对液压系统要求不了解，导致支架并不能完全适用于液压系统安装设计，而且成品件也在设计中，时常发生更改，后期支架设计协调较为繁琐，不利于保证项目进度。因此成品件安装支架由液压专业设计更为合理，但液压专业载荷传递设计能力亟待提高。本文从液压专业设计系统成品件安装支架角度，对成品件支架设计进行阐述。

1.2 液压系统成品件安装支架设计考虑

液压系统成品件支架设计考虑诸多因素，除满足自身液压系统安装设计要求外，还应考虑液压系统总体布置方案要求、周围环境参考、自身重量和载荷要求等因素，权衡利弊，最终设计出较为完善合理的支架。

1.3 载荷传递形式设计

液压系统成品件重量通常比较大，产生的载荷对支架连接的结构很可能产生有害的影响，所以液压成品件支架需设计良好的传递形式。

1.3.1 液压系统支架载荷传递形式设计

液压系统成品件安装支架载荷传递形式设计，按支架承载类型分为面内载荷和面外载荷[2]两种。

面内载荷：液压系统成品件安装支架承受面内载荷是支架设计的最佳传递形式，载荷传递效率高，是支架设计的首选。

面外载荷：液压系统成品件安装支架设计时，经常会出现支架承受面外载荷情况，这就要求支架设计出能承载面外载荷的传力结构特征。比如机加件通常设计加强筋、缘条等特征，钣金件通常设计弯边、加强窝和加强槽等结构要素，用于传递面外载荷。

1.3.2 液压系统支架固定结构选择

液压系统支架固定的机身结构，应根据液压系统成品件载荷大小及方向選择，避免成品件各个方向载荷对机身结构产生危害[3]。

机身内部区域：通常选择框承受环向载荷，长桁承受向前和向后方向的载荷。比如液压舱内油箱的支架设计，将框和长桁作为支架的固定结构，油箱两侧支架分别与框腹板面连接，拉杆与框和角片连接，如图1所示。该设计方案，液压油箱环向载荷可过两侧支架传递到框腹板上，框腹板承受面内载荷。液压油箱向前和向后载荷通过拉杆及角片，将该载荷传递到长桁腹板面上，使长桁承受面内载荷，避免框承载面外载荷，支架载荷传递形式设计合理。

主起整流罩区域：该区域为机身外侧，液压系统成品通常布置在该区域，液压系统成品件支架安装需要与长桁或框共用紧固件，安装在蒙皮外侧。对成品件重量较轻，如壳体油滤和优先阀等，成品件安装支架设计选择与长桁连接即可。如成品件重量较重，如油箱、电动泵等，成品件安装支架设计建议首选与框连接。

1.4 液压系统成品件安装支架设计流程梳理

根据液压系统成品件安装支架相关设计经验，对液压系统成品件安装支架设计流程进行初步梳理，如图2所示。设计流程概括为：当液压系统初步技术方案确定后，结合1.2节中设计考虑因素，对成品支架进行初步设计。通过初步强度分析和液压系统管路初步敷设安装验证后，组织联合产品设计团队（IPDT）进行成品安装支架评审，请各相关专业对支架方案进行再次评估，充分暴露支架方案中存在的问题，并给出对应的解决策略，优化支架设计。最终，经强度分析再次确认后，液压系统成品件安装支架构型即可初步确定。

2 结语

本文对液压系统成品件安装支架设计进行深入研究，归纳支架设计中的考虑因素，强化支架设计过程中载荷传递的力学理念引入，并根据设计经验对液压系统成品件安装支架设计流程进行梳理和总结，对飞机液压系统及其它系统的安装设计具有一定的参考意义。

参考文献

[1] 李艳军.飞机液压传动与控制[M].北京：科学出版社，2009.

[2] 单辉祖.材料力学Ⅰ[M].北京：高等教育出版社，2016.

[3] CCAR-25-R4运输类飞机适航标准[S].中国民用航空局，2011.