空客A320飞机液压系统特点及常见故障分析

空客A320飞机液压系统特点及常见故障分析

本文通过介绍A320液压系统工作原理, 说明液压系统的特点和常见故障情况, 介绍故障现象, 有利于总结排故经验和迅速解决故障。

空中客车A320系列飞机是欧洲空中客车工业公司研制生产的单通道双发中短程150座级客机。空中客车A320系列在设计中采取“以新制胜”的方针, 采用先进的设计和生产技术以及新的结构材料和先进的数字式机载电子设备。大量使用复合材料作为主要结构材料。是历史上第一架放宽静稳定度设计的民用客机, 也是历史上第一种采用电传操纵(fly-by-wire)飞行控制系统的亚音速民航运输机。其液压系统是个大功率、多余度系统, 具有较高的可靠性和维修性。 1 A320液压系统特点概述

A320飞机安装有三个相互独立的液压系统, 分别称为绿系统、黄系统和蓝系统。每一系统都有各自的液压油箱。三个系统的正常工作压力均为3000psi(206bar)。

1.1 主要液压系统

绿系统和黄系统是由发动机驱动泵(EDP)供压, 绿系统的EDP 由1号发动机驱动, 黄系统的EDP 由2号发动机驱动。蓝系统由电动泵供压。当发动机运转时, 这三个系统自动供压。两个EDP 通过附加齿轮箱直接连接到它们对应的发动机上, 任一个发动机启动, 蓝系统的电动泵都将工作, 所有主液压系统的额定工作压力为3000psi 。

1.2 辅助液压系统

当主泵不能供压时, 由辅助液压系统对飞机供压。辅助液压系统及相关的部件有空气冲压涡轮(RAT)、动力转换组件(PTU)、对黄系统供压的电动泵。PTU 由两个机械耦合的液压单元组成, 可以在绿系统和黄系统之间传输动力。PTU 采用变量调节泵设计, 用一个集成的液压调节单元, 可根据两个系统的压力改变其排量。当绿系统和黄系统的压力差超过500psi(35bar), PTU 在自动工作, 将压力从高压系统传到低压系统。蓝系统的RAT 安装于机腹整流罩左侧舱内, 它在双发失效条件下为飞控系统提供动力, 并通过恒速马达/发电机(CSM/G)产生的电力作为

应急电源。当所有飞机交流汇流条(1XP和2XP) 失效时,RAT 能自动展开。

黄系统的电动泵安装于黄液压系统舱内, 当发动机或发动机液压泵出现故障时, 该电动泵给黄系统供压。在地面, 可以人工开启此泵。

1.3 液压系统的优点和缺点

优点有以下几点。

(1)单位功率的重量轻、结构尺寸小。

(2)反应速度快。电动机转动部件的惯量达到输出转矩的50%左右, 而液压系统不大于5%。所以在加速过程中, 同等功率的电动机需要一秒到几秒的时间, 而液压马达只要0.1s 。

(3)能够传输较大的力和转矩。

(4)容易实现功率放大。

(5)操作控制方便, 容易实现自动化。

(6)易于实现过载保护和自动润滑, 原件实用寿命较长。

缺点有以下几点。

(1)液压元件结构复杂, 制造精度要求高, 成本高, 维修技术要求高。

(2)液压信号传递速度慢。

(3)能量传递不方便, 管路连接复杂。

2 液压系统常见故障分析

2.1 部件液压油渗漏

液压系统在飞机上起着重要的作用, 前轮转弯、收放起落架以及舵面操纵等众多重要功能都需通过液压系统来实现。一旦系统发生了严重渗漏, 将导致飞机无法放行。随着A320机队规模的不断扩大, 总飞行小时和循环不断上升, 液压系统渗漏所造成的延误、返航等不正常事件已日益增多。渗漏大多发生在EDP 、刹车组件、偏航阻尼器、PTU 、吊架内的液压管路等几处。

2.1.1 渗漏原因

(1)管路安装间隙较小, 甚至相互碰擦, 在飞行振动过程中, 造成破损。因此维修人员在检查时, 一定要注意管路与管路之间的距离。

(2)高应力集中也会导致在部件缺陷部位产生了疲劳裂纹, 主要是由于安装力矩不正确或封圈的位置不正确等情况。

(3)部件上的密封圈的老化、失效导致泄漏。这主要与密封圈所处的恶劣环境有关。液压油本身就具有强腐蚀性, 系统长期工作后油温会很高, 这些不利因素都会缩短密封圈的寿命。

2.2 刹车蓄压器压力低

(1)蓄压器预充氮气压力不足。

(2)蓄压器内漏, 压缩氮气与液压油之间泄漏。

(3)蓄压器外漏, 液压压力损失。

3 液压系统维护注意事项

3.1 对维护人员的防护

磷酸酯基液压油有很强的毒性, 对人体皮肤、眼睛和呼吸系统有较强的刺激性。在维护时应该在皮肤上涂抹药膏, 佩戴耐油手套和护目镜。

3.2 对飞机结构的防护

在维护液压系统时, 应避免液压有污染飞机其他部件, 如轮胎、橡胶软管等。如果液压油溅出, 应立即擦出, 并用肥皂水冲洗。

3.3 防止液压系统进入空气

保证液压系统完全密封。保证油箱油量在规定范围内, 防止油泵因油量过低而吸入空气。为使系统中空气得以排除, 在维修后应排气。

4 结语

通过对A320液压系统的主要设计特点及常见故障的分析, 可以看出A320的液压系统具备体积功率比小, 技术成熟, 工作可靠性高等一系列优点, 熟悉液压系统和分析故障原因有利于总结排故经验和迅速解决故障。即使在航空工业高速发展的今天,A320的液压系统仍具有重要的参考意义。