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摘 要：某型飞机在地面调试和飞行过程中时常出现液压系统串油故障，严重的串油将直接影响液压系统工作性能，进而危及到飞行安全，本文通过对典型的串油故障加以提炼和总结，从原理上对液压系统串油故障进行深入分析，希望能为解决某型飞机液压系统串油故障提供参考。
关键词：液压系统;串油;主刹车;分配机构
某型飞机液压系统由两个相对独立的分系统，即第一液压系统和第二液压系统组成，两个系统协同工作保证液压装置的传动和操纵。每个分系统都由液压油箱、液压泵和液压管路等部件组成，正常工作时，两个液压分系统内的液压油都在相对封闭的系统内独立循环，实现操纵系统的液压传动功能。其中水平尾翼、前缘襟翼、襟副翼、方向舵等操纵系统是由一、二液压系统并行传动的，此外第一液压系统还单独负责起落架、应急和起飞线刹车、前轮转弯、左进气道调节板和防护网等系统的传动，第二液压系统单独负责减速板、主刹车、右进气道调节板和防护网等系统的传动。
液压系统能正常工作的最重要条件之一就是有适量的压力载体—液压油。如果系统中油量过多，将在循环过程中自动从安全活门排放到机外;相反油量低于标准时，会影响液压系统的正常运转，严重时会使部分系统瘫痪，直接影响飞行安全。
1.故障现象及危害
1.1故障现象
液压系统部件投入工作前，两个分系统内的油量都处于规定的标准范围内（通过液压油箱的活塞杆的位置来检查系统油量）当发生一、二液压系统串油故障时，液压系统部件进行循环操纵后，两个分系统中的油液总量不变，但一个系统内的油量减少，另一个系统的油量增加。如果大量的油液串流，座舱内会出现“一（二）系统液面低，液压用于操纵”、“一个液压系统”等灯光和语音告警信号。
1.2串油故障产生的危害
1.2.1 第一液压系统向第二液压系统串油
当第一液压系统的液压油减少到最低允许液面时，接通最低油面信号器，第一液压系统的油液只能保证飞机飞行所需要的供压部位即舵面的操纵，同时使起落架收起电路断电，起落架将不能正常收起，座舱内伴随发出“一系统油面低”、“起落架不收起”、“液压用于操纵”等告警信号。如果此时第一液压系统的油量继续减少，将会导致液压泵干磨，不能建立压力，此时由第一液压系统单独供压的液压传动装置将完全瘫痪，如起落架将无法正常收放，液压泵由于无液压油干磨而抱死等嚴重后果，直接影响到飞行安全。
1.2.2第二液压系统向第一液压系统串油
当第二液压系统油量降低到最低液面时，减速板开关自动断电，如果油液串流严重，将造成第二液压系统液压泵由于无液压油干磨而抱死;第二液压系统将失去动力，由第二液压系统供压的主刹车等重要系统将不能工作，飞机着陆时只能使用没有自动防滑功能的应急刹车，极易发生拖胎、爆胎等重大事故。
2.故障分析
2.1可能产生液压系统串油的原因
纵观整个液压系统的操纵部件并结合串油故障的特点，第一、第二液压系统的油液串流部位只能发生在第一、第二液压系统有相互转换功能或有交联的液压部件上，公用部件的不密封是导致串油的直接原因。因此，通过分析操纵系统的工作原理可以得出，液压系统串油主要有以下三种情况：
（1）具有第一、 二液压系统相互转换功能的水平尾翼分配机构内部转换部件存在内部渗漏;
（2） 主刹车系统中第一、二液压系统共用的梭形活门内部不密封;
（3）由双系统供压部位的液压系统供压或回油导管连接错误。
2.2可能产生串油部件的工作原理分析
2.2.1水平尾翼分配机构通道转换装置工作原理
通道转换装置由4个常闭式电磁开关和2个转换活门组成（图1），用来完成两个液压系统向各液压舵机14提供通道的转换[1]。
通道的转换装置由两个液压系统供压，其中第一液压系统给 1、3号液压舵机供压，而2、4号液压舵机由第二液压系统供压，在两个液压系统之一失效情况下，装置自动让另一个液压系统转成正常工作。
在3号液压舵机的供油管路上，装有两个常闭式电磁开关2;1号电磁开关控制一系统向其供油，2号电磁开关控制二系统向其供油，一系统压力正常时，1号电磁开关通电，电磁力使配油柱塞3克服弹簧力向左移动，使一系统来油通向转换活门6右半部，通过单向活门4到3号液压舵机的启闭电磁开关，同时使转换活门右半部的小活塞5向右移动，打开3号液压舵机到一系统的回油路。当一系统压力小于100kg/cm2时，1号电磁开关断电，关闭3号液压舵机通第一液压系统的油路;此时2号电磁开关通电，接通第二液压系统到3号液压舵机的油路，工作原理同上。
在2号液压舵机供油管路上，也装有两个常闭式电磁开关;4号电磁开关控制第二液压系统向其供油，3号电磁开关控制第一液压系统向其供油，当第二液压系统压力正常时，由第二系统向2号液压舵机供油：当第二液压系统压力小于100kg/cm2时，转向第一系统向其供油，工作原理同上。
因此，4个液压舵机工作时，实现水平尾翼4余度操纵，当某一个液压系统压力低于100kg/cm2时，可实现3余度操纵。
如果转换活门5（图1）的密封性不好，则在一、二系统共同供压时，在转换活门部位产生一、二液压系统串油。
1. 电磁线圈2.电磁开关3.配油柱塞4.单向活门5.转换活门6.小活塞 7. 拉杆8.螺栓9.摇臂10.单向活门11.平板阀12.配油装置壳体 13.摇臂14.液压舵机15.液压作动筒16.活塞17.反馈传感器
2.2.2机轮刹车系统梭形活门的工作原理分析
机轮刹车系统由主刹车、应急刹车、起飞线刹车、自动刹车等分系统组成。无论是操纵由第二系统供压的主刹车还是由第一系统供压的应急刹车或起飞线刹车，压力油都是要经过梭形活门进入机轮刹车装置作动筒。梭形活门的作用是 保证机轮主刹车起动时断开起飞线刹车和应急刹车供压油路，或操纵应急、起飞线刹车时断开主刹车系统供压油路。
梭形活门包括壳体，梭形件及活门（图2）。在壳体里有两条进油通道，一条出口通道，油液通过进口通道进入工作油液，经过出口通道供给需用部位。[2]
3.液压系统串油故障的检查和排除方法分析
3.1地面确定第一、二液压系统是否串油的基本检查步骤
（1）检查第一、二液压系统蓄压器充填情况应符合规定，给一、二液压系统加油到规定液面。
（2）单独给第一或第二系统建立额定压力。
（3）在接通和断开倾斜、航向阻尼开关两种情况下分别操纵一、二系统供压的前缘襟翼、襟副翼、方向舵、水平尾翼等系统。单独操纵每一个能舵面工作时观察供压的分系统液压油箱油面位置的变化情况，确定是否有串油现象。
（4）单独给第一系统供压时， 操纵应急刹车、起飞线刹车，单独给第二系统供压时操纵主刹车系统，检查刹车系统梭形活门内部密封性。[3]
3.2故障点的定位与排除方法分析
3.2.1单独操纵前缘襟翼、襟副翼、方向舵时串油
在接通和断开阻尼电门两种状态下检查，如果有串油情况极有可能是一、二系统管路接反造成的。
（1）接通阻尼电门时串油，由于此时倾斜、航向舵机投入工作，重点检查舵机管路是否有错连接情况。
（2）断开阻尼电门时产生串油现象，由于舵机没有投入工作，重点检查前缘襟翼、襟副翼、方向舵的舵面分配机构的管路连接情况。
3.2.2操縱水平尾翼时串油
3.2.2.1导管连接情况检查
按照安装在尾梁和平尾分配机构上的标识检查水平尾翼分配机构液压导管是否存在一、二系统回油管路接反情况。
3.2.2.2水平尾翼分配机构内部串油的检查
如果管路连接正确，则可以断定分配机构内部串油。水平尾翼操纵系统中有左右两个分配机构，判定具体是哪一个分配机构内部有渗漏故障有以下两种方法：
方法一：将其中一个分配机构上的供电插头断开，使该分配机构断电而不投入工作，使水平尾翼在另一个分配机构单独工作的情况下，操纵水平尾翼动作，观察是否有串油现象，若仍然串油，则可断定正在工作的分配机构内部渗漏。用同样的方法检查另一个分配机构的内部密封性。
方法二：分别交叉断开左右水平尾翼分配机构上的第一或第二系统回油导管，即第一液压系统供压操纵水平尾翼时断开安装在分配机构上的第二液压系统的回油导管，第二液压系统供压操纵水平尾翼时断开第一液压系统的回油导管，如果发现断开的回油接管嘴有油液流出，则说明该分配机构内部有渗漏。
水平尾翼分配机构内部不密封时，应更换相应的故障件，排除串油故障。
3.2.3操纵刹车系统时串油
如果操纵主刹车或应急刹车和起飞线刹车时液压系统串油，则可以断定梭形活门内部不密封。左右主起落架机轮刹车系统中各有一个梭形活门。操纵主刹车（或应急刹车）时，可以断开左右两个梭形活门上的第一液压系统（或第二液压系统）接管嘴，观察是否有回油渗漏，如果有渗漏则可判断该梭形活门故障。更换故障的液压附件，排除串油故障。
4.结论
由于液压系统串油故障会直接危及到飞行安全，因此在地面调试过程中及时发现并排除串油故障极其重要。每个起落飞行后都有必要重点检查液压系统油面的变化情况，及时发现并处理问题。通过上述总结的分析故障的方法，曾解决某型飞机地面调试和飞行中出现的申油故障，有效地保证了飞行安全。
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]胡良谋等.飞机液压系统使用故障分析[M].北京：国防工业出版社，2014
[3]秦大同，谢里阳.气压传动与控制设计[M].北京：化学工业出版社，2013
（沈阳飞机工业（集团）有限公司，辽宁 沈阳 110034）
关键词：液压系统;串油;主刹车;分配机构
某型飞机液压系统由两个相对独立的分系统，即第一液压系统和第二液压系统组成，两个系统协同工作保证液压装置的传动和操纵。每个分系统都由液压油箱、液压泵和液压管路等部件组成，正常工作时，两个液压分系统内的液压油都在相对封闭的系统内独立循环，实现操纵系统的液压传动功能。其中水平尾翼、前缘襟翼、襟副翼、方向舵等操纵系统是由一、二液压系统并行传动的，此外第一液压系统还单独负责起落架、应急和起飞线刹车、前轮转弯、左进气道调节板和防护网等系统的传动，第二液压系统单独负责减速板、主刹车、右进气道调节板和防护网等系统的传动。
液压系统能正常工作的最重要条件之一就是有适量的压力载体—液压油。如果系统中油量过多，将在循环过程中自动从安全活门排放到机外;相反油量低于标准时，会影响液压系统的正常运转，严重时会使部分系统瘫痪，直接影响飞行安全。
1.故障现象及危害
1.1故障现象
液压系统部件投入工作前，两个分系统内的油量都处于规定的标准范围内（通过液压油箱的活塞杆的位置来检查系统油量）当发生一、二液压系统串油故障时，液压系统部件进行循环操纵后，两个分系统中的油液总量不变，但一个系统内的油量减少，另一个系统的油量增加。如果大量的油液串流，座舱内会出现“一（二）系统液面低，液压用于操纵”、“一个液压系统”等灯光和语音告警信号。
1.2串油故障产生的危害
1.2.1 第一液压系统向第二液压系统串油
当第一液压系统的液压油减少到最低允许液面时，接通最低油面信号器，第一液压系统的油液只能保证飞机飞行所需要的供压部位即舵面的操纵，同时使起落架收起电路断电，起落架将不能正常收起，座舱内伴随发出“一系统油面低”、“起落架不收起”、“液压用于操纵”等告警信号。如果此时第一液压系统的油量继续减少，将会导致液压泵干磨，不能建立压力，此时由第一液压系统单独供压的液压传动装置将完全瘫痪，如起落架将无法正常收放，液压泵由于无液压油干磨而抱死等嚴重后果，直接影响到飞行安全。
1.2.2第二液压系统向第一液压系统串油
当第二液压系统油量降低到最低液面时，减速板开关自动断电，如果油液串流严重，将造成第二液压系统液压泵由于无液压油干磨而抱死;第二液压系统将失去动力，由第二液压系统供压的主刹车等重要系统将不能工作，飞机着陆时只能使用没有自动防滑功能的应急刹车，极易发生拖胎、爆胎等重大事故。
2.故障分析
2.1可能产生液压系统串油的原因
纵观整个液压系统的操纵部件并结合串油故障的特点，第一、第二液压系统的油液串流部位只能发生在第一、第二液压系统有相互转换功能或有交联的液压部件上，公用部件的不密封是导致串油的直接原因。因此，通过分析操纵系统的工作原理可以得出，液压系统串油主要有以下三种情况：
（1）具有第一、 二液压系统相互转换功能的水平尾翼分配机构内部转换部件存在内部渗漏;
（2） 主刹车系统中第一、二液压系统共用的梭形活门内部不密封;
（3）由双系统供压部位的液压系统供压或回油导管连接错误。
2.2可能产生串油部件的工作原理分析
2.2.1水平尾翼分配机构通道转换装置工作原理
通道转换装置由4个常闭式电磁开关和2个转换活门组成（图1），用来完成两个液压系统向各液压舵机14提供通道的转换[1]。
通道的转换装置由两个液压系统供压，其中第一液压系统给 1、3号液压舵机供压，而2、4号液压舵机由第二液压系统供压，在两个液压系统之一失效情况下，装置自动让另一个液压系统转成正常工作。
在3号液压舵机的供油管路上，装有两个常闭式电磁开关2;1号电磁开关控制一系统向其供油，2号电磁开关控制二系统向其供油，一系统压力正常时，1号电磁开关通电，电磁力使配油柱塞3克服弹簧力向左移动，使一系统来油通向转换活门6右半部，通过单向活门4到3号液压舵机的启闭电磁开关，同时使转换活门右半部的小活塞5向右移动，打开3号液压舵机到一系统的回油路。当一系统压力小于100kg/cm2时，1号电磁开关断电，关闭3号液压舵机通第一液压系统的油路;此时2号电磁开关通电，接通第二液压系统到3号液压舵机的油路，工作原理同上。
在2号液压舵机供油管路上，也装有两个常闭式电磁开关;4号电磁开关控制第二液压系统向其供油，3号电磁开关控制第一液压系统向其供油，当第二液压系统压力正常时，由第二系统向2号液压舵机供油：当第二液压系统压力小于100kg/cm2时，转向第一系统向其供油，工作原理同上。
因此，4个液压舵机工作时，实现水平尾翼4余度操纵，当某一个液压系统压力低于100kg/cm2时，可实现3余度操纵。
如果转换活门5（图1）的密封性不好，则在一、二系统共同供压时，在转换活门部位产生一、二液压系统串油。
1. 电磁线圈2.电磁开关3.配油柱塞4.单向活门5.转换活门6.小活塞 7. 拉杆8.螺栓9.摇臂10.单向活门11.平板阀12.配油装置壳体 13.摇臂14.液压舵机15.液压作动筒16.活塞17.反馈传感器
2.2.2机轮刹车系统梭形活门的工作原理分析
机轮刹车系统由主刹车、应急刹车、起飞线刹车、自动刹车等分系统组成。无论是操纵由第二系统供压的主刹车还是由第一系统供压的应急刹车或起飞线刹车，压力油都是要经过梭形活门进入机轮刹车装置作动筒。梭形活门的作用是 保证机轮主刹车起动时断开起飞线刹车和应急刹车供压油路，或操纵应急、起飞线刹车时断开主刹车系统供压油路。
梭形活门包括壳体，梭形件及活门（图2）。在壳体里有两条进油通道，一条出口通道，油液通过进口通道进入工作油液，经过出口通道供给需用部位。[2]
3.液压系统串油故障的检查和排除方法分析
3.1地面确定第一、二液压系统是否串油的基本检查步骤
（1）检查第一、二液压系统蓄压器充填情况应符合规定，给一、二液压系统加油到规定液面。
（2）单独给第一或第二系统建立额定压力。
（3）在接通和断开倾斜、航向阻尼开关两种情况下分别操纵一、二系统供压的前缘襟翼、襟副翼、方向舵、水平尾翼等系统。单独操纵每一个能舵面工作时观察供压的分系统液压油箱油面位置的变化情况，确定是否有串油现象。
（4）单独给第一系统供压时， 操纵应急刹车、起飞线刹车，单独给第二系统供压时操纵主刹车系统，检查刹车系统梭形活门内部密封性。[3]
3.2故障点的定位与排除方法分析
3.2.1单独操纵前缘襟翼、襟副翼、方向舵时串油
在接通和断开阻尼电门两种状态下检查，如果有串油情况极有可能是一、二系统管路接反造成的。
（1）接通阻尼电门时串油，由于此时倾斜、航向舵机投入工作，重点检查舵机管路是否有错连接情况。
（2）断开阻尼电门时产生串油现象，由于舵机没有投入工作，重点检查前缘襟翼、襟副翼、方向舵的舵面分配机构的管路连接情况。
3.2.2操縱水平尾翼时串油
3.2.2.1导管连接情况检查
按照安装在尾梁和平尾分配机构上的标识检查水平尾翼分配机构液压导管是否存在一、二系统回油管路接反情况。
3.2.2.2水平尾翼分配机构内部串油的检查
如果管路连接正确，则可以断定分配机构内部串油。水平尾翼操纵系统中有左右两个分配机构，判定具体是哪一个分配机构内部有渗漏故障有以下两种方法：
方法一：将其中一个分配机构上的供电插头断开，使该分配机构断电而不投入工作，使水平尾翼在另一个分配机构单独工作的情况下，操纵水平尾翼动作，观察是否有串油现象，若仍然串油，则可断定正在工作的分配机构内部渗漏。用同样的方法检查另一个分配机构的内部密封性。
方法二：分别交叉断开左右水平尾翼分配机构上的第一或第二系统回油导管，即第一液压系统供压操纵水平尾翼时断开安装在分配机构上的第二液压系统的回油导管，第二液压系统供压操纵水平尾翼时断开第一液压系统的回油导管，如果发现断开的回油接管嘴有油液流出，则说明该分配机构内部有渗漏。
水平尾翼分配机构内部不密封时，应更换相应的故障件，排除串油故障。
3.2.3操纵刹车系统时串油
如果操纵主刹车或应急刹车和起飞线刹车时液压系统串油，则可以断定梭形活门内部不密封。左右主起落架机轮刹车系统中各有一个梭形活门。操纵主刹车（或应急刹车）时，可以断开左右两个梭形活门上的第一液压系统（或第二液压系统）接管嘴，观察是否有回油渗漏，如果有渗漏则可判断该梭形活门故障。更换故障的液压附件，排除串油故障。
4.结论
由于液压系统串油故障会直接危及到飞行安全，因此在地面调试过程中及时发现并排除串油故障极其重要。每个起落飞行后都有必要重点检查液压系统油面的变化情况，及时发现并处理问题。通过上述总结的分析故障的方法，曾解决某型飞机地面调试和飞行中出现的申油故障，有效地保证了飞行安全。
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]胡良谋等.飞机液压系统使用故障分析[M].北京：国防工业出版社，2014
[3]秦大同，谢里阳.气压传动与控制设计[M].北京：化学工业出版社，2013
（沈阳飞机工业（集团）有限公司，辽宁 沈阳 110034）