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飛機(jī)液壓(yā)系統(tǒng)是(shì)指(zhǐ)飛機(jī)上以油液為工作介(jiè)質,靠油壓(yā)驅動(dòng)執行機構(gòu)完成特定(dìng)操縱(zòng)動作的(de)整套裝(zhuāng)置。
為了(le)保證供(gòng)壓的(de)安全可靠(kào),現代飛機上一(yī)般都有(yǒu)幾個獨立的液壓源系統。具體(tǐ)由主液(yè)壓系(xì)統(tǒng)、輔(fǔ)助液(yè)壓(yā)系統、地(dì)面勤(qín)務系統及液壓指示系(xì)統(tǒng)組成(chéng)。
飛機上(shàng)以油液為工(gōng)作(zuò)介質,靠油壓驅動(dòng)執行(háng)機構(gòu)完(wán)成特定(dìng)操縱動作(zuò)的整套裝置(zhì)。為(wéi)保證(zhèng)液壓(yā)系統(tǒng)工作可靠,特别是提(tí)高飛(fēi)行操縱系(xì)統的液壓動力(lì)源的可靠性,現(xiàn)代飛(fēi)機上大多(duō)裝有兩套(或多套)相(xiàng)互獨立的(de)液壓系統(tǒng)。它們(men)分别(bié)稱(chēng)為公用(yòng)液壓系統(tǒng)和助(zhù)力(操縱)液壓系(xì)統。公用液壓(yā)系統用(yòng)于起(qǐ)落架(jià)、襟翼(yì)和減速闆的收(shōu)放,前輪轉(zhuǎn)彎(wān)操(cāo)縱,驅(qū)動風(fēng)擋雨刷和燃(rán)油(yóu)泵的液(yè)壓(yā)馬達(dá)等;同(tóng)時還用于(yú)驅動(dòng)部(bù)分副翼(yì)、升降舵(或全動(dòng)平尾)和方向(xiàng)舵(duò)的助(zhù)力器。助力(lì)液壓(yā)系統僅用(yòng)于驅(qū)動上述飛(fēi)行操縱系(xì)統的(de)助力器和阻尼(ní)舵機等,助力液壓系(xì)統(tǒng)本身也(yě)可包含兩(liǎng)套獨(dú)立的(de)液壓系統(tǒng)。為進一步提高(gāo)液壓系統(tǒng)的可(kě)靠性,系統(tǒng)中還(hái)并聯有(yǒu)應(yīng)急電(diàn)動油泵和風動(dòng)泵,當(dāng)飛機發(fā)動(dòng)機發生故(gù)障使(shǐ)液壓(yā)系(xì)統失去能源時,可(kě)由應(yīng)急電動油(yóu)泵或(huò)伸出應急風動(dòng)泵使(shǐ)液壓系統繼續工(gōng)作(zuò)。
如果(guǒ)拿人(rén)來對比飛(fēi)機,那(nà)麼,發動機(jī)相當于心髒,燃(rán)油相當(dāng)于(yú)血液(yè)或者(zhě)說能量,液(yè)壓相當于肌肉(ròu),衆多(duō)計(jì)算(suàn)機相(xiàng)當于大腦(nǎo)。
拿空(kōng)客飛(fēi)機(jī)來(lái)說,首(shǒu)先它的(de)控(kòng)制理念是(shì)電(diàn)傳操縱(zòng),液壓作動(dòng)。也就是說,飛行員通(tōng)過側杆輸(shū)入操(cāo)縱信号(hào),自動操(cāo)作計(jì)算機結合自動駕(jià)駛(shǐ)計算(suàn)機的數據,指令(lìng)液壓系統(tǒng)作動(dòng)從而移動舵面(miàn)。
可以看到,空客(kè)飛機高自(zì)動化(huà)的設(shè)計理(lǐ)念下(xià),飛行員要(yào)做的(de)就是輸入自己(jǐ)想要的信(xìn)号,而(ér)不是(shì)直接通過(guò)人力來(lái)影響(xiǎng)飛(fēi)機的(de)狀态(tài),這點(diǎn)和波(bō)音有(yǒu)很大(dà)區别。
那麼液壓(yā)系統具體作用(yòng)在哪些東西上(shàng)呢,看下圖(tú)
以a320為例,a320有(yǒu)三(sān)套液壓(yā)系統(tǒng),用綠、黃、藍(lán)、三色區分(fèn),每一(yī)套分别控(kòng)制部(bù)分操縱面(miàn),同時(shí)為另外一部分(fèn)提供(gòng)備份。
以綠(lǜ)液壓為例,圖中綠液(yè)壓(yā)優先控(kòng)制的有,起(qǐ)落架(jià)、襟翼、縫翼(yì)、安定(dìng)面、1發反(fǎn)推(tuī)、左副翼、一些(xiē)擾流闆(pǎn)、正常刹車、方向舵等(děng),可以(yǐ)對比(bǐ)看一下基(jī)本的(de)操作(zuò)面。
也可以(yǐ)以(yǐ)橫滾操(cāo)縱為(wéi)例,看看(kàn)各個液(yè)壓系統的分配(ygb分别(bié)代表黃藍(lán)綠液壓),elac,sec,sfcc等就是(shì)上面提到的自(zì)動操作(zuò)計(jì)算機(jī),可以看到(dào)計算(suàn)機也(yě)是(shì)有各自優先級的操縱(zòng)分配和(hé)備(bèi)份操(cāo)控計(jì)算機的(de)。
這(zhè)些東西有多重(zhòng)要呢,比(bǐ)如如果(guǒ)綠液壓完全失效,舉幾(jǐ)個小例(lì)子。
1.襟翼(yì)和(hé)縫翼(yì)操作會變(biàn)慢,需(xū)要機(jī)組在執行程序時提前操(cāo)作;
2.起落架(jià)将不(bú)能正常放出,需(xū)要通過重(zhòng)力放(fàng)出;
3.自動(dòng)刹車不(bú)工作,需要人工刹車(chē);
4.進近(jìn)能力(lì)降級(jí);
5.左邊發動(dòng)機反推和(hé)部分(fèn)擾流闆不(bú)工作,
還有增加落地(dì)後減速和(hé)控制(zhì)滑跑方向(xiàng)的難(nán)度等等(děng)。附(fù)加一個綠(lǜ)液壓液壓油過熱的(de)狀态(tài)頁面(miàn),右邊就是(shì)不工作系統。
這些隻(zhī)是(shì)直接導緻的(de)功(gōng)能喪失(shī),另一個(gè)關(guān)鍵的(de)在于(yú)這些失效(xiào)會在飛行過程每時每刻增加(jiā)機組(zǔ)的負荷,負(fù)荷增加可能導(dǎo)緻錯誤的增多(duō);注意力分配壓力大(dà);注意(yì)力範(fàn)圍減小從而對(duì)環境的感知和(hé)反應(yīng)能力(lì)下降(jiàng);操縱(zòng)難度加(jiā)大(dà);飛機在其(qí)他不(bú)正常(cháng)情(qíng)況發生(shēng)的時(shí)候操控能(néng)力(lì)降低等等。
這(zhè)還隻是綠液壓(yā)一個系統的一種失效,可(kě)以想(xiǎng)象雙(shuāng)系統失效(xiào)的(de)情況,飛(fēi)機操縱法(fǎ)則可能嚴(yán)重降級,飛(fēi)機的(de)很多自(zì)動保護,比如坡(pō)度角保護,小速(sù)度保護(hù),過載保護(hù),失速保護等(děng)會(huì)喪失,大大增加(jiā)機組(zǔ)壓力(lì)。
最極端的(de)情況,比如(rú)你說(shuō)的所有(yǒu)液壓(yā)不(bú)工作。a320将進入機械備份法則,飛(fēi)行員隻能通過配(pèi)平輪和(hé)腳蹬(dēng)控制飛機,這(zhè)個(gè)時候(hòu)可以(yǐ)說你(nǐ)騎自行(háng)車(chē)用腳的摩擦轉向,劃(huà)船用(yòng)身體(tǐ)搖晃控制并且(qiě)同(tóng)時(shí)兼顧一堆(duī)事情一堆(duī)程(chéng)序和檢(jiǎn)查單。飛機(jī)的反應将及其滞後(hòu),操縱準确度(dù)極(jí)大的(de)降低。保護(hù)全部失去,飛行員将(jiāng)必(bì)須保持(chí)極其高度(dù)集中(zhōng)的注意力(lì)直到(dào)飛機停(tíng)下(xià)。難度(dù)也是難(nán)以想象(xiàng)的。可以說這個(gè)時候能安全落(luò)地的機組絕(jué)對(duì)是英雄了。
那麼(me)乘客可能(néng)會擔(dān)心這麼嚴(yán)重的(de)情況有(yǒu)多大的(de)幾率(lǜ)發生呢,介紹一下液(yè)壓系(xì)統們(men)是如何互相幫(bāng)助的吧。
其中綠液壓系統(tǒng)和黃液壓(yā)系(xì)統(tǒng)中間有ptu,可以傳輸液壓(yā)壓力,比(bǐ)如綠(lǜ)液壓(yā)系統故(gù)障導緻(zhì)壓力(lì)不正(zhèng)常,如果不是液壓油洩露什麼(me)沒法(fǎ)加壓(yā)的情(qíng)況(kuàng),就可以(yǐ)打(dǎ)開ptu,由(yóu)黃(huáng)系統(tǒng)同時提供(gòng)綠黃兩個系統(tǒng)的壓(yā)力。
藍液壓沒有(yǒu)這個(gè)東西,但是(shì)藍液(yè)壓有(yǒu)一個(gè)沖壓(yā)渦輪,在機(jī)腹内,放出後能轉換(huàn)一(yī)部分飛(fēi)機動能給藍液(yè)壓(yā)供壓。
同(tóng)時,藍(lán)系統和(hé)黃系統有電動(dòng)泵,作為(wéi)備份的(de)液(yè)壓來(lái)源,綠(lǜ)液壓雖然(rán)沒有電動泵,但(dàn)是有ptu呀,隻要有(yǒu)電有ptu黃就(jiù)能給(gěi)綠供壓。液壓低油面洩(xiè)露等也基本不會發生(shēng),我國保(bǎo)守的運行風(fēng)格以(yǐ)及機(jī)務機組的檢查(chá)和很(hěn)多檢查單(dān)都在方方面面(miàn)保護(hù)飛機系統的正常(cháng)工作,可能飛行(háng)員(yuán)一輩(bèi)子也不會(huì)遇到(dào)一次(cì),但(dàn)這些正(zhèng)是飛行員發(fā)揮(huī)最大作用的時(shí)候。綜上(shàng),所(suǒ)以隻要不是飛機被(bèi)導彈打了,就别擔心這事。你(nǐ)問(wèn)要我飛(fēi)機(jī)被導(dǎo)彈瞄準了怎麼(me)辦?......額(é)~我會眼鏡(jìng)蛇機(jī)動(dòng)你信不(bú)信?
波音飛機(jī)自動化(huà)程度低一(yī)些,人對(duì)飛(fēi)機的(de)控制要多一些(xiē),但是别認為這(zhè)是好事,很多不為人知的小事(shì)故都是因為人(rén)為操(cāo)縱不當導緻(zhì)的(de),波(bō)音飛機(jī)出事的概(gài)率确實大一(yī)些,自動(dòng)飛行的保(bǎo)護少很多(duō),飛(fēi)行員的(de)壓力(lì)也會(huì)大一(yī)點,各(gè)人認為電(diàn)傳和高(gāo)度(dù)自動化會是越來越(yuè)主流的(de)方(fāng)向。
為提高可靠性和(hé)生存性(xìng),現代飛機液壓系統一(yī)般都(dōu)有兩(liǎng)套。一(yī)套稱為主系統(tǒng),主要(yào)用(yòng)于(yú)起落(luò)架、減速闆、增(zēng)升(shēng)裝置的收(shōu)放,并(bìng)向飛(fēi)機操縱系統助力器(qì)作動筒的一腔供壓(yā);另一(yī)套稱為助(zhù)力系統(tǒng),主(zhǔ)要用(yòng)于對飛機(jī)舵面的操(cāo)縱(zòng)。為保證發動機停(tíng)車時(shí)系統還(hái)能工(gōng)作(zuò),還有(yǒu)一套(tào)應急(jí)系統。應急系統(tǒng)的液壓由(yóu)單獨的電瓶驅動電(diàn)動液壓泵或靠風動渦輪驅動的液壓泵(bèng)提供。
現代液壓(yā)系統(tǒng)都(dōu)用(yòng)耐高溫、無腐蝕(shí)的石油基(jī)油液。液壓(yā)系統(tǒng)的壓(yā)力(lì)已(yǐ)從第(dì)二代(dài)殲擊機的(de)21 000千帕(pà)發展到蘇(sū)-27等飛機(jī)用(yòng)的(de)28 000千帕,其功(gōng)率從幾十千瓦(wǎ)發展到(dào)大飛(fēi)機(jī)用(yòng)的幾(jǐ)百千瓦。
液壓系統中比(bǐ)較重要(yào)的是高壓(yā)下各(gè)環節的密封。由(yóu)于液(yè)壓分配開關、作動筒(tǒng)等部(bù)件配合精(jīng)度要(yào)求高,因此液壓油必(bì)須(xū)有高的清潔(jié)度,除靠高(gāo)精度油濾(lǜ)外,還(hái)要經常檢查,超過清潔度規定(dìng)的液(yè)壓油(yóu)要及(jí)時更換。再有就(jiù)是液壓油的高(gāo)壓流動容易在(zài)管路中産(chǎn)生液(yè)壓沖(chòng)擊,引起導(dǎo)管的(de)強烈振動(dòng),為此導管必須(xū)按規定(dìng)間隔固(gù)定牢靠。還(hái)有就(jiù)是液(yè)壓系統工(gōng)作時(shí),因高壓油(yóu)液通(tōng)過(guò)各(gè)種活(huó)門、開(kāi)關、作動器(qì)時阻(zǔ)力較(jiào)大,會(huì)産生高溫(wēn),因此(cǐ)液壓油需要冷(lěng)卻。現(xiàn)在飛(fēi)機的液壓(yā)系統導管(guǎn)一般都(dōu)用钛合(hé)金制造(zào)。