大型客機(jī)液壓系統(tǒng)綜合管理技術(shù)探索

摘 要：大型客機(jī)的液壓系統(tǒng)是飛機(jī)的重要二次能源系統(tǒng)，也是客機(jī)運(yùn)行的重要系統(tǒng)，其在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的環(huán)境較為復(fù)雜，可靠性的要求相對(duì)比較高。加強(qiáng)對(duì)大型客機(jī)液壓系統(tǒng)綜合管理技術(shù)的理論研究，對(duì)實(shí)際的系統(tǒng)優(yōu)化就有著實(shí)質(zhì)性意義?；诖耍恼轮饕痛笮涂蜋C(jī)液壓系統(tǒng)綜合管理及控制對(duì)象加以闡述，然后就大型客機(jī)液壓系統(tǒng)的功能及綜合管理技術(shù)加以分析，最后就液壓能源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：大型客機(jī)；液壓系統(tǒng)；綜合管理技術(shù)

引言

當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也促進(jìn)了交通行業(yè)的繁榮，在航空交通的發(fā)展上近些年有專(zhuān)業(yè)很大的進(jìn)步，民用飛機(jī)的需求也不斷的增加，所以保障客機(jī)的運(yùn)用系統(tǒng)安全運(yùn)行就比較關(guān)鍵。我國(guó)當(dāng)前大型客機(jī)液壓系統(tǒng)的額定工作壓力一般是在三千到五千，工作介質(zhì)主要就是阻燃磷酸酯基液壓油。大型客機(jī)的液壓系統(tǒng)作為是多余度以及大功率復(fù)雜綜合系統(tǒng)，對(duì)其加強(qiáng)綜合管理尤為比較重要。

1 大型客機(jī)液壓系統(tǒng)綜合管理及控制對(duì)象分析

1.1 大型客機(jī)液壓系統(tǒng)綜合管理分析

為能夠?qū)γ窈娇蛻魧?duì)飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性以及維修性和系統(tǒng)功能的增長(zhǎng)需求得到有效滿足，大型客機(jī)的航空電子系統(tǒng)通常選取開(kāi)放結(jié)構(gòu)以及綜合模塊化設(shè)計(jì)，這樣在系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)資源共享以及配置管理下就能實(shí)現(xiàn)不同安全等級(jí)的機(jī)電子系統(tǒng)功能綜合。對(duì)大型客機(jī)的液壓系統(tǒng)綜合管理的內(nèi)容來(lái)看主要有燃油系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)和防火系統(tǒng)等等。液壓綜合管理系統(tǒng)是機(jī)電控制系統(tǒng)中集成子系統(tǒng)，主要的功能就能實(shí)現(xiàn)飛機(jī)液壓系統(tǒng)自動(dòng)邏輯控制，其在功能控制以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及故障診斷等方面都有著良好作用發(fā)揮[1]。由于液壓綜合管理系統(tǒng)是機(jī)電綜合控制系統(tǒng)的重要部分，故此這就需要在大型客機(jī)液壓系統(tǒng)初步方案基礎(chǔ)上，并從軟硬件以及控制方式的角度出發(fā)進(jìn)行分析系統(tǒng)安全可靠性。

1.2 大型客機(jī)液壓系統(tǒng)控制對(duì)象分析

大型客機(jī)液壓系統(tǒng)控制的對(duì)象層面主要有機(jī)組警示對(duì)象以及邏輯控制對(duì)象和中央維護(hù)對(duì)象。其中在液壓邏輯控制對(duì)象上主要有左右EMP接觸器、左右EDP卸荷閥等等。而在機(jī)組警示對(duì)象層面是對(duì)飛機(jī)故障狀態(tài)及誤操作發(fā)出的警示，主要的警示信息就包含著左、中、右液壓系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵或電動(dòng)泵失，左、中、右液壓系統(tǒng)溫度傳感器失效，左、中、右液壓系統(tǒng)液壓油的污染度超標(biāo)，左、右液壓系統(tǒng)防火切斷閥關(guān)閉（燈光報(bào)警）等等。而在中央維護(hù)對(duì)象層面，這一系統(tǒng)是對(duì)液壓能源系統(tǒng)液壓元件和傳感元件故障狀態(tài)實(shí)時(shí)的故障診斷及監(jiān)測(cè)等，從而來(lái)為地面空勤人員提供維修的意見(jiàn)[2]。在具體的控制對(duì)象層面主要有系統(tǒng)油壓傳感器故障，液壓泵源故，系統(tǒng)液位傳感器故障等等。對(duì)大型客機(jī)液壓系統(tǒng)綜合管理實(shí)施方案的控制對(duì)象能夠?qū)ψ酉到y(tǒng)的設(shè)計(jì)研究提供理論指導(dǎo)。

2 大型客機(jī)液壓系統(tǒng)的功能及綜合管理技術(shù)分析

2.1 大型客機(jī)液壓系統(tǒng)的功能分析

大型客機(jī)的液壓系統(tǒng)在功能作用的發(fā)揮上比較重要，其中液壓控制邏輯在液壓綜合系統(tǒng)中就起到核心作用，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓系統(tǒng)多余度自動(dòng)控制，也能向液壓系統(tǒng)信號(hào)定義和傳感器布置提出要求等。其中在液壓附件自動(dòng)控制的功能實(shí)現(xiàn)上，這一綜合系統(tǒng)需在自動(dòng)邏輯控制上得以實(shí)現(xiàn)，這樣才能有效將液壓能源系統(tǒng)只能控制水平有效提升。還有就是對(duì)電源減負(fù)的功能可有效實(shí)現(xiàn)以及實(shí)施機(jī)上通電自測(cè)試等功能[3]。

2.2 大型客機(jī)液壓系統(tǒng)綜合管理技術(shù)分析

大型客機(jī)液壓系統(tǒng)的綜合顯示系統(tǒng)層面有著諸多模塊，如機(jī)組警示系統(tǒng)以及中央維護(hù)系統(tǒng)。在信號(hào)需求方面機(jī)組警示系統(tǒng)對(duì)液壓系統(tǒng)故障信息及時(shí)反饋，從而將故障傳達(dá)給機(jī)組人員，然后再按照不同級(jí)別警示對(duì)故障信息實(shí)施處理，所針對(duì)的內(nèi)容主要有液壓油的工作溫度。在這一方面有系統(tǒng)過(guò)熱以及油溫偏高兩種，這兩種狀態(tài)對(duì)飛機(jī)的整機(jī)安全都有著嚴(yán)重威脅[4]。再有就是液壓系統(tǒng)的工作壓力方面，這是液壓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)狀態(tài)量，要能夠?qū)毫Ρ３衷诤侠砘秶?。還有是液壓油箱的油位以及液壓油的污染度、系統(tǒng)的壓力脈動(dòng)，管路振動(dòng)、液壓元件的失效、泵源控制的狀態(tài)以及接觸器狀態(tài)等等。另外，在中央維護(hù)的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的對(duì)象是集中在液壓系統(tǒng)元部件和傳感元件層面，所以在信號(hào)的來(lái)源和警示系統(tǒng)是相一致的。對(duì)于機(jī)組警示的系統(tǒng)層面能夠?qū)⑵鋭澐殖刹煌牟糠?，也就是警告以及警戒和提示、狀態(tài)等幾個(gè)部分。對(duì)液壓能源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)警告信息是對(duì)應(yīng)系統(tǒng)最高警示級(jí)別，這是對(duì)客機(jī)液壓系統(tǒng)超過(guò)了制定溫度接線突破整機(jī)安全范圍的緊急工況。然后根據(jù)嚴(yán)重性分別就是警戒信息，對(duì)邏輯控制系統(tǒng)余度控制范圍外的故障工況，然后就是提示信息，是對(duì)控制范圍內(nèi)的，最低的就是狀態(tài)信息。

對(duì)于中央維護(hù)系統(tǒng)層面的系統(tǒng)目標(biāo)主要是通過(guò)及時(shí)提供詳細(xì)維護(hù)信息，進(jìn)行對(duì)飛行延期及對(duì)飛行次數(shù)的取消，從而來(lái)有效減輕維護(hù)人員自身的負(fù)擔(dān)。在這一系統(tǒng)的功能上主要是對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)及故障的監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)機(jī)組警示系統(tǒng)以及中央系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)思路的建立對(duì)故障和機(jī)組警示關(guān)系就能得到明確化。

2.3 大型客機(jī)液壓系統(tǒng)發(fā)展前景分析

大型客機(jī)的液壓系統(tǒng)在今后的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化，向著高壓化的方向邁進(jìn)。由于傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)在壓力上的承受范圍較低，所以在今后的設(shè)計(jì)過(guò)程中就會(huì)向著高壓發(fā)展方向邁進(jìn)，將動(dòng)力元件尺寸得以有效縮小并將飛機(jī)的承載力有效提升[5]。另外在自增壓油箱技術(shù)層面也將會(huì)得到有效實(shí)現(xiàn)，在客機(jī)上的每個(gè)液壓系統(tǒng)都有著自己的油箱，為能夠?qū)σ簤合到y(tǒng)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象就要能將飛機(jī)油箱的壓力保持在0.35MPa以上，多數(shù)客機(jī)通過(guò)采用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮空氣對(duì)油箱實(shí)施增壓，這樣在油箱內(nèi)的壓力和空間就沒(méi)有隔膜多余氣體能夠自動(dòng)溢流閥加以排出，這一類(lèi)型的油箱需在大量引氣管路以及水分離器等支持下才能夠達(dá)到這一目標(biāo)，而通過(guò)自舉式的增壓油箱就能夠通過(guò)油箱結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜性問(wèn)題得到有效解決。

對(duì)于大型客機(jī)液壓系統(tǒng)的分布式發(fā)展上也將成為一種趨勢(shì)，在故障的診斷以及健康管理層面也將能夠?qū)崿F(xiàn)從傳感器反應(yīng)式事后維修到智能系統(tǒng)先導(dǎo)式視精維修的轉(zhuǎn)變。在這一發(fā)展上就能夠?qū)⒖蜋C(jī)的故障維修效率得到有效提升，對(duì)于客機(jī)的液壓系統(tǒng)健康管理的主要難點(diǎn)是在于對(duì)有限傳感器下對(duì)所有液壓系統(tǒng)的情況進(jìn)行智能化的判斷。在今后的發(fā)展中要能夠?qū)⒏呖煽啃砸簤合到y(tǒng)以及壓力脈動(dòng)一直和油液溫度控制等方面得到進(jìn)一步的優(yōu)化，從而將大型客機(jī)液壓系統(tǒng)的綜合管理技術(shù)水平得到有效提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，處在當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景下，對(duì)于大型客機(jī)液壓系統(tǒng)的優(yōu)化管理技術(shù)的實(shí)施比較重要，只有將最先進(jìn)的管理技術(shù)在這一系統(tǒng)中得以應(yīng)用才能夠充分保障客機(jī)液壓系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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[3]孟文俊，沈東凱，王占林，等.基于矢量控制的航空液壓泵源測(cè)試系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制方案[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2014（3）.

[4]張慶偉.立志讓中國(guó)的大型客機(jī)早日翱翔藍(lán)天[J].求是，2013（18）.

[5]白國(guó)長(zhǎng)，王占林，陳娟.航空泵試驗(yàn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)變結(jié)構(gòu)控制[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（6）.

作者簡(jiǎn)介：趙艷輝（1984-），男，河北省滄州市人，工作單位：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作河南中心。