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A320飞机系统(29)——液压

 啵啵老公 2022-04-02

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液压系统最初用于飞机的刹车,从1930年代开始出现在DC-3(C-47)的襟翼系统中。此后,液压系统不断发展成为飞机最有力的“肌肉”。和男孩膜拜的挖掘机一样,飞机的液压系统是利用帕斯卡原理实现能量转换做功的,工作介质就是液压油。常用的飞机液压油有紫色的磷酸酯基液压油(用于作动器,有毒和刺激性,阻燃性)和红色的矿物基液压油(用于减震器)以及蓝色的生物基液压油(小飞机)。现代客机的冗余设计都会装有多套液压系统,如A320有3套,A350有2套。液压系统的核心参数是系统工作压力,压力越大表示系统越强,如运 7是2000psi、A320是3000psi、A350是5000psi。

A320飞机的3套液压系统分别是绿蓝黄(GBY)系统。GBY系统的油液是相互隔绝的,GY系统之间可以通过PTU(power transfer unit)实现动力相互传递。

  1. 系统工作压力为3000psi±200psi。

  2. RAT驱动压力为2500psi。

  3. PTU工作压力为ΔP>500psi,可提供压力为2987psi。

完整的液压回路包括液压油箱、液压驱动泵、供油和回油管路、控制活门和作动器。每个系统都有一个独立的液压油箱(reservoir),系统会使用一发引气(或交输引气)自动增压液压油箱,油箱正常压力为50psi。增压的目的是为了避免系统出现气穴现象(cavitus),因为气穴会液压导致系统失效。绿系统和黄系统的主用驱动泵都是由发动机的附件齿轮箱驱动的EDP(engine driven pump),蓝系统正常由电动泵驱动,应急时由RAT驱动。黄系统还额外装有一个电动泵(仅用于地面操作或双液压故障)和一个手摇泵(仅用于备份操作货舱门)。为防止系统在工作时产生压力波动,每个系统都有一个蓄压瓶(accumulator)用于保持液压压力恒定。PTU是一个动力传递装置,图示中的M代表motor,P代表pump。即液压驱动同侧的motor,motor驱动对侧的pump,pump给同侧液压增压,实现动力传递(类比ACM)。PTU的工作条件相对局限,如液压系统未受损的单发。大多数情况下PTU往往会因为卖力工作而过热进而导致更多的失效,程序会要求关断PTU,如液压系统因低油面而产生的低压。最后,PTU工作时会在客舱产生明显的令人不悦的噪音。

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GBY系统在供油和回油管路上还装有多个过滤器(油滤)。GY系统的火警关断活门,用于控制EDP的供油,由发动机火警按钮控制。

液压系统的用户被分成三类:

  1. 飞控用户,由泄漏测量活门(驾驶舱维护顶板)控制。

  2. 重载用户,由优先活门控制。包括起落架、襟缝翼和RAT。当压力不足时最先被卸载。

  3. 地面用户,包括刹车、反推和转弯。只涉及GY系统。

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下图是液压系统控制面板和系统部件位置的示意图,其中2个液压电动泵均有通风排气孔,注意区别于FTIS系统的OEA(Oxygen Enriched Air)排气孔(位于地面HP接口面板上)。为了对液压系统建立更直观的认识,绕机检查时可以留意各系统操作盖板的位置。

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RAT(ram air turbine)由风转驱动的应急液压泵和液压马达驱动的发电机(CSM/G)两部分组成。紧急情况下RAT的液压泵可以驱动蓝液压系统,RAT的GCU控制CSM/G是否发电。RAT自动释放的条件是AC BUS 1+2失效且ADIRS 1>100kt。因控制RAT放出的控制器连接在HOT BUS上,所以即使在地面关闭顶板电瓶按钮的冷机条件下,也可以通过顶板人工释放出RAT(请勿尝试)。

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高高原运行时,起动发动机前需要关断发电机和EDP,目的是减轻发动机起动时的负载。请复习一下顶板GEN和ENG PUMP按钮各实现哪些控制。最后提醒学习液压系统时注意区分液压液(hydraulic fluid)和滑油(oil),液压油箱(RSVR)、液压蓄压瓶(ACC)和刹车蓄压瓶(ACC)。

正常的ECAM液压页面比较简洁也很容易被忽视,在AEP程序的故障识别过程中请留意下图的LO和OVHT指示。

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液压系统思考题:

  1. 地面给液压系统增压有何注意事项?

  2. RAT工作时,是否存在断开给蓝系统增压的情形?

  3. 哪些AEP程序会要求释放RAT而不需要CSM/G工作?

  4. 在空中能否使用黄电动泵给黄系统增压?黄电动泵何时自动工作?

  5. 地面关车期间,黄电动泵工作时能否拉出反推?

  6. 驾驶舱准备时,如何检查液压油量?绿系统油量在飞行中有较大变化的原因是什么?

  7. 停机关车后如何给绿液压增压?

  8. 为什么EDP的上游有防火关断活门,电动泵没有?

  9. 为什么PTU会有和货舱门相关的40s抑制逻辑?

  10. 请列举单发滑行时接通黄电动泵的几种可能的原因。

  11. 请学习燃油,液压油和滑油的燃点范围。

  12. 请学习绕机检查时如何检查油液泄漏。

祝学习愉快!

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