民用飛機機翼液壓管路維修性等關鍵問題研究

楊化龍

【摘 要】本文結合實際型號設計工作，針對民用飛機機翼區域液壓管路設計中的維修性設計、電搭接設計等關鍵技術問題進行了探討，為民用飛機液壓系統設計提供借鑒。

【關鍵詞】液壓系統；管路安裝；維修性；電搭接

0 引言

民用飛機液壓系統為飛機上液壓用戶提供安全可靠的液壓能源，其主要液壓用戶有：飛行操縱、起落架收放、前輪轉彎、機輪剎車、發動機反推力等，其中機翼區域布置有大量的連接飛行操作用戶的液壓管路。在滿足液壓用戶需求的基礎上，如何在有限的空間內實現液壓系統管路布置安裝的合理性、可靠性及維修性，是民用飛機液壓系統管路設計的重要問題。本文基于型號設計實踐，對管路布置安裝、維修性、電搭接設計等關鍵問題進行探究。

1 關鍵問題研究

1.1 布置安裝原則

機翼區域管路布置應遵循以下原則：

（1）管路的布置應能滿足液壓能源系統的總體設計方案及功能的要求，同時應考慮區域內其他系統的布置情況；

（2）各套系統導管之間應盡量隔離，三套系統不能并存；

（3）管材的選用與使用環境相適應，機翼區域大變形、大應力的特點應重點關注；

（4）管路分段要合理，不能過短，過長等；

（5）管路連接件應具有優異的密封性能、耐疲勞、抗震動等；

（6）盡量采用永久性接頭，盡量減少接頭數量，接頭附近應有支撐；

（7）管路連接應采用防差錯設計，如錯開接頭位置或使用不同規格的接頭，使得任何錯誤安裝都不可能發生；

（8）導管和結構及其他系統管路、元件之間應保持足夠的間隙；

（9）具有較好的維修性，滿足CCAR25.611可達性要求；

（10）滿足閃電防護的要求，相應航條款為25.581。

1.2 管路維修性設計

維修性：產品在規定的條件下和規定的時間內，按規定的程序和方法進行維修時，保持或恢復到規定狀態的能力。

維修性分析：通過應用預計、核查、驗證和評估等技術，確定應該采取的維修性設計措施、評價維修性要求實現程度所進行的工作。

可達性：能夠接近設備或部件進行檢查、修理、更換或保養的相對容易程度。它包括兩個方面的需求：能接觸到某個項目以便檢查和測試；為檢查、修理或更換所需要的空間。

維修性定性分析主要包括：可達性、互換性、標準化、模塊化、防差錯設計、識別標志設計、維修安全設計、檢測診斷設計、維修人素工程設計、維修口蓋設計等。液壓系統管路維修性設計、評估時主要考慮了以下問題：

（1）管路盡量布置在維護口蓋附近；

（2）接頭是否布置在可達性較好的位置；

（3）需要進行維修的區域，是否為維修人員、維修設備和工具提供了足夠的空間；

（4）與同一區域燃油管路的布置協調。

圖1 維修性、可達性檢查

根據翼盒區域管路的布置和維護口蓋的分布情況，對翼盒管路分區域進行了維修性定性設計分析，并通過人機工效模型進行了模擬操作。設計實現管路具有較好的維修性，可視、可達，維修工具操作空間足夠，由于該區域燃油管路較多，維修時存在需要拆卸部分燃油管路的情況。圖1為翼盒各區域的維修性人機模型模擬情況。

1.3 電搭接與異電位防護設計

電搭接是指在兩金屬物體之間建立一條供電流流動的低阻抗通路，防止它們之間產生電磁干擾電平，也是保護人身安全防電擊以及提供靜電防護、雷電防護、等的必要措施，直接影響飛機的安全和性能。相應航條款為25.581（閃電防護）。

機翼燃油箱內液壓管不允許用搭接線進行電搭接，翼盒區域管路采用過框接頭進行搭接，搭接距離要求為6英尺，搭接電阻小于10毫歐。液壓管路穿出前后梁等典型的干、濕分離區采用帶三角法蘭的過框接頭實現搭接功能，該方式主要通過法蘭和結構的接觸面來實現搭接功能。

電搭接設計過程中，經常會遇到在電解質溶液環境下的異電位防護問題，機翼翼盒區域就是該類型的典型區域，在采用過框接頭進行電搭接時，鋼質的過框接頭和鋁材的結構本體之間存在異電位防護的問題，需要解決該問題。

電解質溶液環境下，電搭接、腐蝕都存在的情況下，防止腐蝕的方法：主要有減小腐蝕和杜絕腐蝕兩種思路。

減小腐蝕：在腐蝕不可避免的情況下，應將腐蝕控制在可替換的區域，如墊圈、搭接線及隔離物等，而不能是結構本體等一、二級部分。

杜絕腐蝕：主要有三種方法：

（1）電鍍的方法；

（2）在導電材料之間密封減少接觸面積之間的潮濕環境；

（3）當陰極材料相對于陽極材料較小時，可以直接搭接。

搭接材料的選擇：

（1）搭接材料之間不跨組別過大，越接近腐蝕趨勢越小，特別是越活潑越容易腐蝕，所以應盡量選擇靠后的材料作為搭接物；

（2）陽極以減小自身結構來應對腐蝕，陰極沒有。

為了防止該區域過框接頭與肋和前后梁之間的腐蝕問題，設計采用在兩者之間加裝導電性能較好的鋁墊片來減小腐蝕，控制在可替換的區域，對結構本體起到了保護作用。

2 結論

本文針對民用飛機液壓系統機翼區域液壓系統管路安裝設計的實踐，可以為當前民用飛機液壓系統設計提供借鑒。復合材料機翼和區域液壓系統是未來的發展趨勢，需要行業人員開展技術儲備和實踐工作。

【參考文獻】

[1]《飛機設計手冊》總編委會.飛機設計手冊[S].航空工業出版社，2001.

[責任編輯：王楠]