液压管路在民机后机身安装分析

董强+李长春+孙晓

【摘 要】现代民用飞机由于考虑轮胎爆破等因素，机上液压系统布置时后机身成为液压系统的重要布置区域之一。本文主要分析了液压系统在某典型翼吊飞机后机身布置时需要考虑的关键因素，为相关设计布置提供指导参考。

【关键词】液压系统，后机身，管路安装

【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

目前主流商用飛机液压系统架构多采用三套液压系统，出于安全性考虑，各套液压系统设备和管路尽量隔离布置，以防止因共模故障造成三套液压系统同时失效[1]。本文主要对某型飞机后机身液压管路布置的关键因素进行分析。

1 后机身液压管路布置简介

以某型民用翼吊飞机液压系统为例，共有三套液压系统，布置情况如图1所示。液压3#系统安装于后设备舱，包含系统油箱、电动泵、油滤、蓄压器及系统维护面板等元件。主要的管路有：3#系统向机翼、尾翼用户供压及回油管路、1#、2#液压系统向尾翼液压用户供压和回油管路。

2 液压系统管路安装设计原则

因液压管路寿命要求和飞机结构同寿命，因此，液压管路的设计总体原则是系统安全可靠，工作寿命长，重量轻，维修性好。在后机身的安装主要考虑[2]：

1）各套系统管路之间应尽量隔离；

2）尽量减少接头数量，接头附近应有支撑；

3）保证合适的支撑间隔；

4）管路和结构及其他系统管路、元件之间应保持足够的间隙；

5）管路要方便安装和维护。

3 后机身管路设计关键因素考虑

3.1 三套液压系统布置区域的选择

首先考虑到系统隔离要求，并且根据管路最短原则，确定1、2号系统分别布置在后机身框截面左侧和右侧。因3号系统主要设备均布置在后机身，对空间位置要求较大，因此，在后机身右侧需布置支架承载主要设备，并且，为了系统维护方便，3号系统应布置于右侧的中下部，而2号系统出于系统隔离考虑布置右上方。三套系统在后机身布置情况如图2所示。

3.2 3#系统蓄压器的安装

蓄压器内储存着高压氮气，因此，在安装时需考虑安全性，不能让充气端对着球面框，以防充气端破裂后高压气体对乘客造成伤害。另外，为了便于在检修时及时发现蓄压器活塞破损、泄漏情况，将充气端至于下方，在蓄压器活塞发生破损而造成内泄漏时，泄漏的油液会顺着蓄压器内壁往下流，会在管内或蓄压器底部形成积液，检查时能很方便的观察到。综合以上考虑，蓄压器安装在右侧固定于后机身沿框长桁上竖直方向，布置示意图如图3所示。

3.3 3#系统油箱和电动泵的安装

油箱和电动泵较重，需分别安装于对应支架上。考虑到油箱增压功能失效后，防止吸油管路出现负压，因此系统油箱应布置于电动泵之上。此外电动泵具有高振动特性，为了保证与之相连管路的寿命，所有与泵出口相连的管路均为软管。安装示意如图4所示。

3.4 球面框上过框接头的安装

后机身管路需通过球面框与前部液压元件和用户相连，球面框接头的布置首先需考虑密封问题，球面框作为客舱（增压区）和后机身的分离面，在飞机巡航阶段内外压力差可达8～9psid，因此，为避免客舱内压力损失，应考虑对通过球面框的接头增加密封措施。具体可用的措施有：选用带密封圈的过框接头、对接头施加贴和面密封或对接头施加填角密封等。其次，由于增压时球面框位移量较大，而液压管路为刚性管路，应避免将管路应力传递至球面框。可采取的措施有：使用软管，对于大管径管路，应尽量设置较多的弯曲。此外，球面框上的凸起造成工人压接操作空间受限，故设计时需考虑压接工具的操作空间，否则可能出现管路和接头无法压接的情况。

4 总结

本文通过对民用飞机液压管路在后机身的安装设计进行分析，探讨了民机液压系统在后机身布置需考虑的关键因素，对民用飞机液压管路和元件安装有一定的指导意义。

【参考文献】

[1]运输类飞机适航标准.中国民用航空规章.第25部，CCAR-25-R4[S].中国民航总局，2009.

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

[责任编辑：朱丽娜]