论文部分内容阅读
[摘 要]液压能源系统具有响应速度快、刚性大等特点[1]，在民用飞机中十分重要。本文对机翼后缘区域的液压管路的设计与布置安装进行了探讨分析，重点介绍了管路设计与安装原则、安全性分析、维修性分析，为民用飞机液压管路的设计提供了参考。
[关键词]民用飞机；液压能源系统；管路设计。
中图分类号：V245.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0053-01
液压系统作为全机重要的二次能源系统，主要负责为主飞控、高升力、起落架、刹车等系统提供液压能源[2-3]，有着可靠性高、安装空间小、管路系统遍布全机的特点，而液压管路系统的合理设计与布置是保证飞机安全的重要因素。
在整个液压系统的管路布置中，机翼上分布着近一半的液压管路，现代民机的机翼设计越来越向超薄机翼发展[4]，而为了防止鸟撞等事件对机翼区域设备安全性的影响，机翼后缘是各系统安装布置的黄金区域，其布局涉及飞控系统作动器、扭力杆、电气线缆、液压管路等，布局空间十分紧张。
1 机翼后缘液压管路的布置原则
飛机液压系统在机翼后缘区域给扰流板、襟翼、副翼等系统提供动力，如图1所示为民用飞机左机翼后缘区域的管路布置，为保证多套液压系统架构的冗余有效性，机翼上的不同液压系统的管路尽量保持独立性，在空间上相互错开。
飞机液压系统管路的连接有可拆卸连接和永久连接两种，永久连接具有更好的安全性和可靠性，在不需要维修液压管路的区域通常使用永久连接接头。由于飞机液压管路通常较长，需在在一定的间隔内给予支撑，所有液压管路应通过卡箍安装在固定结构上。此外，布置时需要保证与机翼结构、飞控系统、电气电缆之间有足够的间距，防止液压管路与其他系统间距过小而造成磨损。
2 机翼后缘液压管路的安全性评估
2.1 转子爆破
在液压系统设计时，必须考虑FAR/CS/JAR 25.903 （d） （1）中的非包容性转子爆破。在转子爆破区域，每套液压系统的元器件和管路必须充分隔离，以保证发生转子爆破时，影响安全飞行和着陆的液压用户仍能正常工作，如主飞控、起落架和刹车系统。对于发动机翼吊的民用飞机，发动机转子爆破分析中，大的发动机碎片冲击能量较大，对机翼区域的设备影响也较大，为保证飞机的安全性与可靠性，三套液压系统中至少有一套不受转子爆破的影响，如图2所示，右发动机的碎片残骸的影响区域穿过左机翼翼盒，而布置在左机翼后缘的3#液压系统的管路不受其大碎片残骸的影响，以保证飞机飞行中的安全。
2.2 轮胎爆破
在液压系统设计时，必须考虑FAR/CS/JAR 25.729 （f）中的轮胎爆破保护。在起落架上和起落架舱布置液压管路和元件时，尽量减少轮胎爆破对液压系统的破坏，例如，如果只有一套备份液压系统时，损失不能超过一套液压系统。
2.3 结构破坏对液压系统的影响
当飞机结构在空中破坏，但仍允许飞行时，需保证足够的液压系统供飞机进行飞行控制。在布置液压系统时，需要考虑其他结构失效的影响，如增压舱快速失压，发动机罩脱离。另外，硬着陆导致地板坍陷及其他结构破坏时，必须保证刹车的正常供压从而安全将飞机停下。鸟撞造成结构穿透性破损时，不能造成超过一套独立液压系统失效。
3 機翼后缘液压管路的维修性分析
维修性是液压管路系统设计时需考虑的重要因素，液压元器件和管路的安装位置都必须有充分的接近空间，以便检查、维修和替换，此外，当硬管和软管接头附近还有其他管路接头时，尽量使用不同的管接头尺寸，以免在维护时接错。如图3所示，在设计时需要对管路的拆装进行仿真模拟，确认管路的布置方式和维护口盖的大小可以满足液压管路的安装与维护。
5 总结
本文基于民用飞机机翼后缘液压管路系统的设计与布置工作，对该区域的管路布置原则、管路支撑、安全性及维修性问题进行了探讨分析。机翼后缘区域布置了飞控、液压、电气、环控等多个系统的元器件，实际的布置与安装需要各个系统间大量的协调工作，才能保证飞机的安全飞行。
参考文献（References）
[1] 郦正能.飞机部件与系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.5.
[2] 王占林.飞机高压液压能源系统[M].北京航空航天大学出版社，2004.11.
[3] 韩定邦，杨化龙，夏鹤鸣.民用飞机液压能源系统元件的安装设计[J].中国科技信息，2012（19）：98-99.
[4] 肖翔，夏雨冰，姜逸民，等.超薄翼型上液压系统布置的设计分析[J].民用飞机设计与研究，2010（4）： 6-8.
[关键词]民用飞机；液压能源系统；管路设计。
中图分类号：V245.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0053-01
液压系统作为全机重要的二次能源系统，主要负责为主飞控、高升力、起落架、刹车等系统提供液压能源[2-3]，有着可靠性高、安装空间小、管路系统遍布全机的特点，而液压管路系统的合理设计与布置是保证飞机安全的重要因素。
在整个液压系统的管路布置中，机翼上分布着近一半的液压管路，现代民机的机翼设计越来越向超薄机翼发展[4]，而为了防止鸟撞等事件对机翼区域设备安全性的影响，机翼后缘是各系统安装布置的黄金区域，其布局涉及飞控系统作动器、扭力杆、电气线缆、液压管路等，布局空间十分紧张。
1 机翼后缘液压管路的布置原则
飛机液压系统在机翼后缘区域给扰流板、襟翼、副翼等系统提供动力，如图1所示为民用飞机左机翼后缘区域的管路布置，为保证多套液压系统架构的冗余有效性，机翼上的不同液压系统的管路尽量保持独立性，在空间上相互错开。
飞机液压系统管路的连接有可拆卸连接和永久连接两种，永久连接具有更好的安全性和可靠性，在不需要维修液压管路的区域通常使用永久连接接头。由于飞机液压管路通常较长，需在在一定的间隔内给予支撑，所有液压管路应通过卡箍安装在固定结构上。此外，布置时需要保证与机翼结构、飞控系统、电气电缆之间有足够的间距，防止液压管路与其他系统间距过小而造成磨损。
2 机翼后缘液压管路的安全性评估
2.1 转子爆破
在液压系统设计时，必须考虑FAR/CS/JAR 25.903 （d） （1）中的非包容性转子爆破。在转子爆破区域，每套液压系统的元器件和管路必须充分隔离，以保证发生转子爆破时，影响安全飞行和着陆的液压用户仍能正常工作，如主飞控、起落架和刹车系统。对于发动机翼吊的民用飞机，发动机转子爆破分析中，大的发动机碎片冲击能量较大，对机翼区域的设备影响也较大，为保证飞机的安全性与可靠性，三套液压系统中至少有一套不受转子爆破的影响，如图2所示，右发动机的碎片残骸的影响区域穿过左机翼翼盒，而布置在左机翼后缘的3#液压系统的管路不受其大碎片残骸的影响，以保证飞机飞行中的安全。
2.2 轮胎爆破
在液压系统设计时，必须考虑FAR/CS/JAR 25.729 （f）中的轮胎爆破保护。在起落架上和起落架舱布置液压管路和元件时，尽量减少轮胎爆破对液压系统的破坏，例如，如果只有一套备份液压系统时，损失不能超过一套液压系统。
2.3 结构破坏对液压系统的影响
当飞机结构在空中破坏，但仍允许飞行时，需保证足够的液压系统供飞机进行飞行控制。在布置液压系统时，需要考虑其他结构失效的影响，如增压舱快速失压，发动机罩脱离。另外，硬着陆导致地板坍陷及其他结构破坏时，必须保证刹车的正常供压从而安全将飞机停下。鸟撞造成结构穿透性破损时，不能造成超过一套独立液压系统失效。
3 機翼后缘液压管路的维修性分析
维修性是液压管路系统设计时需考虑的重要因素，液压元器件和管路的安装位置都必须有充分的接近空间，以便检查、维修和替换，此外，当硬管和软管接头附近还有其他管路接头时，尽量使用不同的管接头尺寸，以免在维护时接错。如图3所示，在设计时需要对管路的拆装进行仿真模拟，确认管路的布置方式和维护口盖的大小可以满足液压管路的安装与维护。
5 总结
本文基于民用飞机机翼后缘液压管路系统的设计与布置工作，对该区域的管路布置原则、管路支撑、安全性及维修性问题进行了探讨分析。机翼后缘区域布置了飞控、液压、电气、环控等多个系统的元器件，实际的布置与安装需要各个系统间大量的协调工作，才能保证飞机的安全飞行。
参考文献（References）
[1] 郦正能.飞机部件与系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.5.
[2] 王占林.飞机高压液压能源系统[M].北京航空航天大学出版社，2004.11.
[3] 韩定邦，杨化龙，夏鹤鸣.民用飞机液压能源系统元件的安装设计[J].中国科技信息，2012（19）：98-99.
[4] 肖翔，夏雨冰，姜逸民，等.超薄翼型上液压系统布置的设计分析[J].民用飞机设计与研究，2010（4）： 6-8.