民用飛機機翼液壓管路維修性等關(guān)鍵問題研究

楊化龍

【摘 要】本文結(jié)合實際型號設(shè)計工作，針對民用飛機機翼區(qū)域液壓管路設(shè)計中的維修性設(shè)計、電搭接設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了探討，為民用飛機液壓系統(tǒng)設(shè)計提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】液壓系統(tǒng)；管路安裝；維修性；電搭接

0 引言

民用飛機液壓系統(tǒng)為飛機上液壓用戶提供安全可靠的液壓能源，其主要液壓用戶有：飛行操縱、起落架收放、前輪轉(zhuǎn)彎、機輪剎車、發(fā)動機反推力等，其中機翼區(qū)域布置有大量的連接飛行操作用戶的液壓管路。在滿足液壓用戶需求的基礎(chǔ)上，如何在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)液壓系統(tǒng)管路布置安裝的合理性、可靠性及維修性，是民用飛機液壓系統(tǒng)管路設(shè)計的重要問題。本文基于型號設(shè)計實踐，對管路布置安裝、維修性、電搭接設(shè)計等關(guān)鍵問題進(jìn)行探究。

1 關(guān)鍵問題研究

1.1 布置安裝原則

機翼區(qū)域管路布置應(yīng)遵循以下原則：

（1）管路的布置應(yīng)能滿足液壓能源系統(tǒng)的總體設(shè)計方案及功能的要求，同時應(yīng)考慮區(qū)域內(nèi)其他系統(tǒng)的布置情況；

（2）各套系統(tǒng)導(dǎo)管之間應(yīng)盡量隔離，三套系統(tǒng)不能并存；

（3）管材的選用與使用環(huán)境相適應(yīng)，機翼區(qū)域大變形、大應(yīng)力的特點應(yīng)重點關(guān)注；

（4）管路分段要合理，不能過短，過長等；

（5）管路連接件應(yīng)具有優(yōu)異的密封性能、耐疲勞、抗震動等；

（6）盡量采用永久性接頭，盡量減少接頭數(shù)量，接頭附近應(yīng)有支撐；

（7）管路連接應(yīng)采用防差錯設(shè)計，如錯開接頭位置或使用不同規(guī)格的接頭，使得任何錯誤安裝都不可能發(fā)生；

（8）導(dǎo)管和結(jié)構(gòu)及其他系統(tǒng)管路、元件之間應(yīng)保持足夠的間隙；

（9）具有較好的維修性，滿足CCAR25.611可達(dá)性要求；

（10）滿足閃電防護(hù)的要求，相應(yīng)航條款為25.581。

1.2 管路維修性設(shè)計

維修性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力。

維修性分析：通過應(yīng)用預(yù)計、核查、驗證和評估等技術(shù)，確定應(yīng)該采取的維修性設(shè)計措施、評價維修性要求實現(xiàn)程度所進(jìn)行的工作。

可達(dá)性：能夠接近設(shè)備或部件進(jìn)行檢查、修理、更換或保養(yǎng)的相對容易程度。它包括兩個方面的需求：能接觸到某個項目以便檢查和測試；為檢查、修理或更換所需要的空間。

維修性定性分析主要包括：可達(dá)性、互換性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、防差錯設(shè)計、識別標(biāo)志設(shè)計、維修安全設(shè)計、檢測診斷設(shè)計、維修人素工程設(shè)計、維修口蓋設(shè)計等。液壓系統(tǒng)管路維修性設(shè)計、評估時主要考慮了以下問題：

（1）管路盡量布置在維護(hù)口蓋附近；

（2）接頭是否布置在可達(dá)性較好的位置；

（3）需要進(jìn)行維修的區(qū)域，是否為維修人員、維修設(shè)備和工具提供了足夠的空間；

（4）與同一區(qū)域燃油管路的布置協(xié)調(diào)。

圖1 維修性、可達(dá)性檢查

根據(jù)翼盒區(qū)域管路的布置和維護(hù)口蓋的分布情況，對翼盒管路分區(qū)域進(jìn)行了維修性定性設(shè)計分析，并通過人機工效模型進(jìn)行了模擬操作。設(shè)計實現(xiàn)管路具有較好的維修性，可視、可達(dá)，維修工具操作空間足夠，由于該區(qū)域燃油管路較多，維修時存在需要拆卸部分燃油管路的情況。圖1為翼盒各區(qū)域的維修性人機模型模擬情況。

1.3 電搭接與異電位防護(hù)設(shè)計

電搭接是指在兩金屬物體之間建立一條供電流流動的低阻抗通路，防止它們之間產(chǎn)生電磁干擾電平，也是保護(hù)人身安全防電擊以及提供靜電防護(hù)、雷電防護(hù)、等的必要措施，直接影響飛機的安全和性能。相應(yīng)航條款為25.581（閃電防護(hù)）。

機翼燃油箱內(nèi)液壓管不允許用搭接線進(jìn)行電搭接，翼盒區(qū)域管路采用過框接頭進(jìn)行搭接，搭接距離要求為6英尺，搭接電阻小于10毫歐。液壓管路穿出前后梁等典型的干、濕分離區(qū)采用帶三角法蘭的過框接頭實現(xiàn)搭接功能，該方式主要通過法蘭和結(jié)構(gòu)的接觸面來實現(xiàn)搭接功能。

電搭接設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到在電解質(zhì)溶液環(huán)境下的異電位防護(hù)問題，機翼翼盒區(qū)域就是該類型的典型區(qū)域，在采用過框接頭進(jìn)行電搭接時，鋼質(zhì)的過框接頭和鋁材的結(jié)構(gòu)本體之間存在異電位防護(hù)的問題，需要解決該問題。

電解質(zhì)溶液環(huán)境下，電搭接、腐蝕都存在的情況下，防止腐蝕的方法：主要有減小腐蝕和杜絕腐蝕兩種思路。

減小腐蝕：在腐蝕不可避免的情況下，應(yīng)將腐蝕控制在可替換的區(qū)域，如墊圈、搭接線及隔離物等，而不能是結(jié)構(gòu)本體等一、二級部分。

杜絕腐蝕：主要有三種方法：

（1）電鍍的方法；

（2）在導(dǎo)電材料之間密封減少接觸面積之間的潮濕環(huán)境；

（3）當(dāng)陰極材料相對于陽極材料較小時，可以直接搭接。

搭接材料的選擇：

（1）搭接材料之間不跨組別過大，越接近腐蝕趨勢越小，特別是越活潑越容易腐蝕，所以應(yīng)盡量選擇靠后的材料作為搭接物；

（2）陽極以減小自身結(jié)構(gòu)來應(yīng)對腐蝕，陰極沒有。

為了防止該區(qū)域過框接頭與肋和前后梁之間的腐蝕問題，設(shè)計采用在兩者之間加裝導(dǎo)電性能較好的鋁墊片來減小腐蝕，控制在可替換的區(qū)域，對結(jié)構(gòu)本體起到了保護(hù)作用。

2 結(jié)論

本文針對民用飛機液壓系統(tǒng)機翼區(qū)域液壓系統(tǒng)管路安裝設(shè)計的實踐，可以為當(dāng)前民用飛機液壓系統(tǒng)設(shè)計提供借鑒。復(fù)合材料機翼和區(qū)域液壓系統(tǒng)是未來的發(fā)展趨勢，需要行業(yè)人員開展技術(shù)儲備和實踐工作。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《飛機設(shè)計手冊》總編委會.飛機設(shè)計手冊[S].航空工業(yè)出版社，2001.

[責(zé)任編輯：王楠]