航理ppt課件 4第三講第四節(jié)飛機液壓和氣壓傳動系統(tǒng)第五節(jié)飛機燃油系統(tǒng)

飛機液壓和氣壓傳動系統(tǒng)

飛機各運動部件所需動力包括液壓、氣壓、電力和人力等幾種。

一、液壓傳動系統(tǒng)優(yōu)點：重量輕、效率高、輸出功率大、自潤滑和便于控制等，并且可簡單、方便地通過管道與所需傳動的系統(tǒng)連接。功用：中、小型飛機主要利用液壓系統(tǒng)傳動起落架收放，有些還包括襟翼收放。大型運輸機的液壓系統(tǒng)則具有傳動起落架收放、剎車、前輪轉彎、飛行操縱系統(tǒng)的操縱面等多種功能。

1.液壓系統(tǒng)基本工作原理

帕斯卡定律：加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞。

即在封閉容器內，液體中的任意一點和任意方向上都具有相同的壓力。所以，液壓系統(tǒng)就是利用密閉管路內不可壓縮液體能夠傳遞壓力的特性，將具有壓力的油液通過管路輸送到需要傳動的部件處，再利用傳動裝置(如動作筒或液壓馬達)將液體內能(壓力)轉變?yōu)闄C械能輸出作功，傳動部件運動。帕斯卡定律利用密閉管路內不可壓縮液體流動傳遞壓力和功率；并按控制將壓力能轉變?yōu)闄C械能做功傳動部件；使部件運動與操縱有相對應的回路系統(tǒng)?；竟ぷ髟?/p>

2.液壓系統(tǒng)工作介質

飛機液壓系統(tǒng)使用的液壓油包括植物基、礦物基和合成基三類。由于它們具有不同性質，所以必須謹慎使用，防止其互相摻混。為了便于辨別，各種液壓油以不同顏色便于區(qū)別。

植物基液壓油淡黃色酒精和蓖麻油的混合物用于早期飛機只能用于天然橡膠密封件和軟管的系統(tǒng)中。目前已很少使用。

它只能使用在具有合成橡膠密封件和軟管的系統(tǒng)中。

礦物基（石油基）液壓油紅色加入抗氧化、耐高溫添加劑的石油提煉物應用廣泛，性能好，成本低。合成基液壓油亮綠色/琥珀色/紫色人工合成液壓油防火性能特別好、耐低溫、低腐蝕。用于現代高性能飛機，成本較高。

它只能用于具有丁基合成橡膠、乙烯、丙烯或特氟隆密封件和軟管的系統(tǒng)中。由于防火液壓油對皮膚和眼睛有傷害作用，所以操作時須十分小心。

航空液壓油顏色液壓系統(tǒng)基本組成

根據控制與傳動工作特點，液壓系統(tǒng)主要由供壓、控制和傳動幾部分組成。這幾部分共同工作，可保證系統(tǒng)具有足夠壓力、安全和所傳動的部件按操縱控制輸入信號的要求而運動，從而實現液壓傳動的目的。(1)供壓部分

供壓部分包括液壓油箱、泵、油濾和蓄壓器。主要向系統(tǒng)提供潔凈的高壓油液。

①液壓油箱：用于儲存系統(tǒng)所用油液，補充因泄漏損失的油液，接受因傳動裝置(動作筒或液壓馬達)運動或系統(tǒng)熱膨脹而產生的回油。

B737液壓油箱油箱功用儲藏油液和供應油液，補償系統(tǒng)油液熱脹冷縮、油量需求變化、油量消耗和損失油箱通氣（低空飛行的飛機）保證供油可靠性油箱增壓（高空飛行飛機和大型飛機）保證供油可靠性，防止氣塞

H較低的飛機的液壓油箱可不增壓，但必須通過管道與大氣相通；

H較高的飛機的液壓油箱必須密封，并充以壓縮空氣增壓，其目的是防止低氣壓條件下油箱內油液所溶解的空氣析出和油液蒸發(fā)產生氣泡，從而消除系統(tǒng)發(fā)生氣塞的根源。

液壓油箱內設有油量傳感器，用于遠距離指示油量；通常在油箱上還裝設有目視油量觀察窗。

②液壓泵是供壓部分的核心部件。其中軸向式柱塞泵應用最廣。

液壓泵的動力源發(fā)動機驅動電機驅動壓縮空氣驅動由其結構和工作原理不同分葉片泵齒輪泵柱塞泵液壓泵定流量泵變流量泵屬于定量泵簡單可靠用于簡單液壓系統(tǒng)滑油系統(tǒng)發(fā)動機燃油系統(tǒng)齒輪泵齒輪泵

定流量泵：

提供連續(xù)的油流，在系統(tǒng)建立了正常工作壓力之后，需要有“卸荷活門”給泵提供一個空轉回路。

液壓油箱回油管路定流量液壓泵傳動裝置壓力管路氮氣儲壓器回油管路卸荷活門供油管圖1-23具有卸荷活門的定流量泵液壓系統(tǒng)變流量泵：

可根據系統(tǒng)壓力變化自動調節(jié)輸出流量。

柱塞泵屬于變量泵，能根據需要自動改變流量滿足系統(tǒng)需要。自動保證輸出壓力基本不變。廣泛用于大型客機液壓系統(tǒng)。手搖泵③液壓油濾

它位于泵下游的管路中，用于過濾懸浮油液中的雜質，由頭部組件濾芯和濾杯等部分組成。油濾旁通功能濾芯堵塞時（如污染或結冰），安裝于頭部組件內的一個旁通活門在進、出口壓差作用下打開，允許未經過濾的油液直接進入系統(tǒng),保證供油連續(xù)性（著陸后必須維修）。液壓油濾的組成④蓄壓器

它是液壓系統(tǒng)供壓部分的重要部件之一。從結構上可分為球形和缸筒形兩類。球形蓄壓器內部由柔性隔膜分為兩個腔。缸筒形蓄壓器內部由浮動活塞分為兩個腔。其中一個腔充以預定壓力的空氣或氮氣，另一個腔與系統(tǒng)相通。當液壓系統(tǒng)壓力上升時，柔性隔膜或活塞運動，氣體被壓縮，直到其壓力與系統(tǒng)壓力相等為止，從而儲存了能量。功用減小壓力波動，防止液壓撞擊。在系統(tǒng)對流量和壓力需求量大時輔助泵供壓，并且還允許油液膨脹；提供瞬時大流量滿足多部件工作時的壓力和功率要求作為應急液壓源提供有限流量，故障時儲存動力，在需要時向飛機的重要部件供壓如剎車、螺旋槳順槳等。類型活塞型（應用最廣泛）、隔膜型、氣囊型（速度最快）。預充壓力約為系統(tǒng)工作壓力的1/3（2）控制與安全裝置

主要包括各種活門和壓力調節(jié)裝置。液壓系統(tǒng)控制特點是：由飛行員或自動系統(tǒng)發(fā)出操縱信號，輸入給液壓系統(tǒng)的控制組件，控制液壓油的流動方向、流量和壓力，傳動部件按操縱運動。方向控制活門單向活門換向活門壓力控制活門安全活門、減壓活門卸荷活門（調壓活門）計量活門（改變力量大小）流量控制活門液壓保險（定量器、定流量器、流量放大器）流量調節(jié)活門①卸荷活門

僅用于采用定流量泵的系統(tǒng)中，它在不需要傳動部件時給泵提供一個空轉回路，并保證系統(tǒng)工作壓力始終處于一定范圍內。工作狀態(tài)：“切人”和“切出”兩種。

當P系統(tǒng)＜P規(guī)工下時—活門將泵輸出的油流接入系統(tǒng)—P系統(tǒng)↑—“切人”狀態(tài)；

當P系統(tǒng)﹦P規(guī)工大時—活門將系統(tǒng)封閉保持壓力—泵輸出的油流接入回油路—泵處于卸荷狀態(tài)—“切出”狀態(tài)。

從而減小泵的功率消耗，并保證泵和管路系統(tǒng)的工作安全。一旦液壓系統(tǒng)傳動部件運動或由于內漏或外漏造成P系統(tǒng)↓至P規(guī)工小時，卸荷活門又進入“切入”狀態(tài)。如此循環(huán)，使P系統(tǒng)始終保持在規(guī)定的范圍之內。卸荷活門的兩種工作狀態(tài)功用保證系統(tǒng)壓力在規(guī)定的范圍內工作系統(tǒng)壓力低于規(guī)定的下限時關閉，液壓泵供壓；系統(tǒng)壓力高于規(guī)定的上限時打開卸荷，泵空轉；僅僅用于定量泵供壓的系統(tǒng)。②單向活門

它只允許油液單方向流動。作用在鋼珠表面上的液壓推動鋼珠克服彈簧力向右運動，使油液可以流過活門。只要供壓壓力降低就會引起彈簧將鋼珠壓回活門座，防止油液出現任何倒流”。

③選擇活門

重要特性——將液壓送往指定系統(tǒng)中，按照操縱輸入信號去控制所傳動部件的運動方向?？煞譃榛S式、旋轉式兩類，其活門運動的動力(即操縱輸入信號)可以是機械傳動或電磁傳動。

機械式起落架收放控制選擇活門

起落架操縱手柄扳到“收上”位時，滑軸右移，將供壓油路與收上油路溝通，放下油路與回油路溝通，通過收放動作筒傳動起落架收上。④安全活門(釋壓活門)

防止壓力過高當壓力高于規(guī)定值時，安全活門打開。起保護系統(tǒng)的作用，其構造與單向活門類同，只是彈簧彈力較大，并且可根據需要調節(jié)。

安全活門（3）液壓傳動裝置——將油液壓力轉換為力或運動輸出，去傳動部件運動。它包括動作筒和液壓馬達兩類。動作筒——輸出線性運動，可用于傳動起落架收放，剎車和飛行主操縱面等；液壓馬達——輸出旋轉運動，常用于傳動襟翼收放或驅動應急液壓泵等。動作筒柱塞泵和齒輪泵均可用作液壓馬達4.飛機液壓系統(tǒng)工作描述

可分為單液壓源系統(tǒng)——中、小型飛機常采用——飛機上僅有一個單獨的液壓系統(tǒng)——主要用于傳動起落架收放(有的還包括襟翼收放等)；多液壓源系統(tǒng)——大型飛機則采用——飛機上有多個相對獨立的液壓系統(tǒng)——為飛機多個系統(tǒng)和部件提供動力。

單液壓源系統(tǒng)通常由一個或兩個發(fā)動機驅動定流量液壓泵供壓，并配備有手搖泵作為備份。液壓泵抽油口位置高于手搖泵抽油口，以便在液壓泵區(qū)域發(fā)生泄漏時仍然有足夠的油液供手搖泵之用。

飛行員通過選擇手柄控制相應選擇活門的位置，從而控制傳動裝置的工作。圖中所示起落架由動作筒傳動(處于放下狀態(tài))，襟翼由液壓馬達傳動。單液壓源系統(tǒng)簡圖

采用發(fā)動機驅動定流量泵的系統(tǒng)缺點：

泵既不能關斷，也不能調節(jié)輸出流量。當不需要傳動部件時，系統(tǒng)壓力將升高到安全活門打開的較高壓力值，這樣就會過多消耗發(fā)動機功率，也不利于保證泵及管路系統(tǒng)的安全。因此，這類系統(tǒng)中通常在泵與油箱之間設置卸荷活門。A、B同時向三個主舵面供壓A同時：地面擾流板、內側飛行擾流板、左發(fā)反推、自動駕駛舵機、起落架正常收放、前輪轉彎、備用剎車等B同時：外側飛行擾流板、右發(fā)反推、前緣襟翼與縫翼、后緣襟翼、備用收上起落架、正常與自動剎車備用系統(tǒng)：反推、方向舵、前緣襟翼與縫翼多液壓源系統(tǒng)二、氣壓傳動系統(tǒng)

在一些早期小型飛機上常使用壓縮空氣（冷氣）傳動某些部件，如農用噴灑設備和剎車等。

氣壓傳動的特點：工作介質(空氣)成本低、清潔、維護簡單且工作環(huán)境適應性好，但工作速度穩(wěn)定性較差，輸出功率較小，傳動速度較快，密封性差。1氣壓傳動基本原理

利用壓縮氣體膨脹時能夠對外作功的特性來傳動部件運動。也就是說，氣體被壓縮時儲存了一定內能，膨脹時內能轉變?yōu)闄C械能對外作功。氣壓傳動裝置——動作筒或膨脹氣囊，壓縮空氣進入時使活塞運動或氣囊體積增大傳動部件運動。2.氣壓傳動系統(tǒng)基本組成與工作描述

圖為某小型飛機的冷氣剎車系統(tǒng)示意圖。發(fā)動機驅動的冷氣泵將外界空氣壓縮，通過分油分水器、自動調壓器、氣慮和冷氣開關，儲存壓縮空氣。剎車時，冷氣從冷氣瓶流出，通過剎車調壓器、剎車分配器進入氣囊式剎車裝置。第五節(jié)飛機燃油系統(tǒng)

指從飛機燃油箱到發(fā)動機驅動泵之間的管路系統(tǒng)。

它具備儲存燃油，向發(fā)動機供油、加油、放油和油箱通氣等功能。

主要功用：保證在所有飛行階段向發(fā)動機連續(xù)輸送具有一定壓力的潔凈燃油。

一、燃油系統(tǒng)基本知識

1.飛機燃油系統(tǒng)基本型式

——指向發(fā)動機供油的方式，主要取決于發(fā)動機數量和種類。

單發(fā)飛機——常采用重力供油系統(tǒng)，雙發(fā)飛機——采用獨立與交輸供油系統(tǒng)，多發(fā)飛機——采用總匯流管供油系統(tǒng)。

小型活塞式飛機的燃油系統(tǒng)一般屬于重力供油系統(tǒng)。因油箱位置高于發(fā)動機，加之發(fā)動機驅動泵的抽吸作用，可保證向發(fā)動機正常供油。

某些單發(fā)飛機在供油管路中加裝電動燃油增壓泵，保證爬升、下降及其他特殊情況下的正常供油。

兩機翼內分別裝設燃油箱，飛行期間由飛行員通過燃油選擇活門選擇左或右油箱向發(fā)動機供油。

雙發(fā)飛機一般采用獨立與交輸供油系統(tǒng)。正常情況下左、右系統(tǒng)獨立地向兩發(fā)動機供油，在單發(fā)或機翼兩邊油量不平衡時，交輸活門打開，進行交輸供油。

三發(fā)以上的飛機采用總匯流管供油系統(tǒng)。燃油可從各主油箱分別供向對應的發(fā)動機，也可將各油箱的燃油經匯流活門先送至總匯流管，再由總匯流管分配給各發(fā)動機。

輔助油箱的燃油則必須經總匯流管才能供給發(fā)動機,總匯流管系統(tǒng)可以在某發(fā)動機失效時，將對應的油箱經匯流管供給其余發(fā)動機。當一個主油箱損壞時，其對應的發(fā)動機可直接從匯流管得到燃油而無須交輸供油。2.燃油箱的通氣

目的:是消除加油和耗油過程中在油箱內部產生的正壓和負壓，防止油箱變形損壞，保證順利加油和向發(fā)動機供油。

用通氣管道將油箱與設置在機翼某處的通氣口相連，從而使油箱與外界大氣相通。飛行前應檢查通氣門是否有異物或結冰，因為油箱通氣口或通氣管堵塞會直接影響飛行中向發(fā)動機的正常供油。油箱通氣典型飛機油箱通氣系統(tǒng)二、飛機燃油系統(tǒng)的