涡桨6型发动机应急顺桨液压控制系统设计.pdf

液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 4年 第 0 8期 d o i l 0 ． 3 9 6 9 4 ． is s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 4 ． 0 8 ． 0 1 4 涡桨 6型发动机应急顺桨液压控制系统设计 徐 莉 ． 曾文斌 De s i g h o f E me r g e n c y F e a t h e r i n g Hy d r a u l i c Co n t r o l S y s t e m f o r WJ 6 E n g i n e XU Li ， ZENG We n- bi n 中航通飞研究院有 限公 司， 广东 珠海5 1 9 0 4 0 摘要 该文是对涡桨 6型发动机应急顺桨液压控制系统的研究 。在原有扭距 自动顺桨 、 负拉力 自动顺桨 、 人工顺桨失效的情况下 ， 通过应 急顺桨液压控制系统来控制发动机的顺桨和回桨 ， 并从管路设计 、 附件选型等方面叙述了应急顺桨液压控制系统的设计。 关键词 飞行安全 应急顺桨 ； 液 压控制 中图分类 号 T H1 3 7 ；V 2 3 3 ． 9 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 4 0 8 0 0 4 0 0 3 0 引言 急停车和应急顺桨。 民用飞机在现代 的交通运输工具 中占有的地位越 来越重要 民用飞机故障导致空难也时常见诸报端 ． 因 此 ． “ 飞行安全” 成为各方面关注的重大问题。在这种形 势下 ． 对于影响飞机“ 飞行安全 ” 的系统必须采取 多余 度设计 ． 并在正常功能失效的情况下有应急措施。 1 问题描述 螺旋桨桨叶除了工作范围内变距外 ．还能固定在 顺桨位置 也就是桨 叶对飞机飞行产生最小阻力这样 一 种位置 涡桨 6型发动机顺桨系统能实现以下几种顺桨 1 扭矩 自动顺桨 ； 2 负拉力 自动顺桨 ； 3 人工顺桨 如果遇到紧急情况需要顺桨 ．在 自动顺桨或人工 顺桨的电气 系统以及顺桨泵失效的情况下 ．就需要应 急顺 桨 。 2 应急顺桨液压控制 系统方 案原 理 系统工作原理见图1 当飞行中某一台发动机出现 故障需要液压应急顺桨 ．或某种原因导致发动机需用 液压紧急停车时 ．可操作相应 的应急顺桨开关 1的手 柄 ．经顺桨减压阀 2之后的液压油通过顺桨开关到达 切断活门 3 ． 高压油将切断活门推到接通位置后分别输 至燃油调节器 5和螺旋桨调速器 6 。 便可实现发动机紧 收稿 E t 期 2 0 1 3 1 2 0 4 作者简介 徐莉 1 9 8 7 一 ， 女 ， 江苏铜 山人 ， 助理工程 师 ， 学士 ， 研究方 向 液压控制。 4 0 1 一 顺 桨 开 关2 一 顺 桨减 压 器3 一切 断 活 门4 一 集 油箱 5 一 燃 油调 节器6 一 螺旋桨调速器 图 1 应急顺桨液压控制系统工作原 理图 若需要解除应急顺桨 ．操作顺桨开关 1 到初始位 置 ． 压力油通过顺桨开关排人集油箱 ， 即可实现回桨。 在飞行过程中 。 为防止顺桨开关渗漏 出的油液 或 由于应急顺桨开关 和切断活门之间的管路堵塞 ．使液 压受热膨胀 意外地使发动机进行应急顺桨 ． 故在顺桨 开关后设置了切断活门 3 此活 门的作用是使因上述原 因建立起来 的压力油不流 向螺旋桨调速器和燃油调节 器 ． 而切断活门和顺桨开关之间的油压可通过集油箱 4 来排除 3 管路设计 3 ． 1 导 管材 料 的选取 根据 飞机设计手册 第 1 2分册第 l O章管路设计 的要求 ．应急顺桨液压控制 系统压力管路的导管材料 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ， N 0 ．O 8 ． 2 01 4 选用不锈钢 1 C r l 8 N i 9 T i ， 低压管路的材料选择铝合金 5 A 0 2 0 。 3 ． 2导管 直径 的选取 当导管 中的液压流量 Q一定时 ．导管 内径 d可 由 导管截面的液体平均流速 确定。 d 4 ． 6 ／ Q - - 1 Y 式中 导管内径 ， m m； 9 流 量 ， L ／ mi n ； 流 速 ． m ／ s 。 应急顺桨液压控制系统的流量为 1 ． 4 L ／ mi n ． 取流速 为 5 m ／ s ， 则导管直径可 由式 1 确定 。 算出导管 内径为 2 ．4 3 mm， 根据 飞机设计手册 第 1 2分册 航空出版社 ， 2 0 0 3 ， 选取应急顺 桨操纵系统压 力管路的内径为 4 mm， 外径为 6 mm。 4附件 的选 型 应急顺桨液压控制系统 主要包含减压阀 、顺桨开 关 、 切断活门和集油箱四个液压附件 。 附件清单见表 1 。 表 1 应急顺桨液压控制 系统 附件清单 1 减压 阀主要技术参数 工作介质 Y H 一 1 5 ， Y H一 1 0； 工作压力 液压源的压力 减 压 压 力 6 O ． 8 MP a 发 动 机 的顺 桨 压 力 为 6 MP a ； 流量要求 1 ． 4 ～ 3 L ／ m i n 安全阀开启压力 8 I MP a 内漏 在室温下 ， 不大于 2 5 mL ／ m i n 重 量 不 大于 0 ． 3 k g 机械接 口 7 4 扩 口管接头 。 螺纹尺寸为 M1 2 x l 。 2 顺桨开关主要技术参数 工 作介 质 Y H 一 1 5 ， Y H一 1 0 工作压力 1 0 MP a 产 品通径 4 ra m 手柄操纵力 不大于 3 5 k g ； 安装位置 驾驶舱操纵台 重量 不大于 0 ． 8 5 k g 。 3 切断活 门主要技术参数 工作介质 YH 一 1 5 ， YH 一 1 0 ； 工作压力 I O M P a 分流柱塞泵打开压力范围 2 ． 4 5 MP a ～ 6 ． 8 6 MP a ； 安装方式 螺纹连接 ； 重量 不大于 0 ． 2 k g ； 机械接 口 7 4 o 扩 口管接头 ， 螺纹尺寸为 M1 2 x l 。 4 集油箱主要技术参数 工作介质 Y H一 1 5 。 Y H一 1 0 ； 流量要求 不低于 1 ． 4 L ／ m i n ； 外形 上盖直径大 于下盖直径 的杯体 ， 四个单 向阀 集成在上端盖 单 向阀的打开压力不大于 0 ． 1 6 MP a 集油箱体积 3 3 0 mL 当油液高度达到杯体高度 的 3 ／ 4时 。 油液从通大气 口流 出 安装方式 支架固定 重量 不 大于 1 ． 0 k g 。 5 适航条款及符合性方法 应急顺桨液压控制系统适航条款符合性分析见表 2 。 表 2应急顺桨液压控制系统适航条款 6 五性设计及符合性 1 维修性设计 1 在产品链接上 。 采用 标准结构 ， 减少 专用工作 的使用 2 部件的安装位置满足可达性要求 ； 3 产品的安装 、 拆卸都设计机械防差错和标识。 2 保障性设计 1 编制适航当局要求提供 的技术资料 ， 保证飞行 操作与进行基层级维修所需的技术资料 。根据用户需 求 ， 编制保证用户进行二级维修所需 的技术资料 2 以备件需求分析为备件供应规划 的基本依据 。 确定初始备件品质和数量 、 后续备件品种和数量 3 系统设计 ， 相同产品具有互换性。 41 液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 4年 第 O 8期 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ． is s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 4 ． 0 8 ． 0 1 5 某大型飞机同步顶升系统设计与控制技术研究 张 晶 ， 费奇志 ， 曹 彪 。 ， 张继平 。 1 ． 中国航天科工二院二。三所 ， 北京1 0 0 8 5 4 ； 2 ． 海军装备部航空技术应用研究所 ， 北京1 0 0 0 7 1 ； 3 ． 海军航空工程学院 ， 山东 烟台2 6 4 0 0 1 摘要 针对当前部队中某 主战大型飞机顶升 、 回落过程中存在的问题 ， 提 出了在现有液压千斤顶的基础上增加 一个泵站 和基 于 B P神 经 网络 的 HD同步控制 系统 的方案 ， 并对液 系统的圆路和同步控制系统进行 了整体设计 。 关键词 同步顶升 ； 液压系统 ； HD控制 、 B P神经 网络 中图分类号 T H1 3 7 文献标 识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 4 0 8 0 0 4 2 0 5 The S y nc h r o no u s S y s t e m De s i g n a nd Co n t r o l Te c hn o l o g y Re s e a r c h o f La r g e Ai r c r a f t Z H AN G 凡 g ， F E I Q i - z h i 2 , C AO B i o D 3 , Z H AN G _ P ， 1 ． T h e 2 0 3 I n s t i t u t e o f t h e S e c o n d A c a d e my o f t h e C A S I C， B e i j i n g 1 0 0 8 5 4 ， C h i n a ； 2 ． I n s t i t u t e o f A e r o t e c h n i c s A p p l i c a t i o n s o f N E D，B e i j i n g 1 0 0 0 7 1 ， C h i n a ； 3 ． Na v a l Ae r o n a u t i c a l a n d As t r o n a u t i c a l Un i v e r s i t y ， Ya n t a i 2 6 4 0 01 ， C h i n a Ab s t r a c t T o z h e p r o b l e m e x i s t e d i n t h e c o u r s e o f t h e l a r g e a i r c r a f t ’ s l i ft i n g ， we p r o p o s e a n e w s c h e me t h a t i n c r e a s e s a p u mp s t a t i o n a n d t h e P I D s y n c h r o n o u s c o n t rol s y s t e m b a s e d o n B P n e u r a l n e t w o r k o n t h e b a s i s o f e x i s t i n g h y d r a u l i c j a c k ，a n d w e a l s o d e s i g n t h e c i r c u i t a n d s y n c h r o n o u s c o n t r o l s y s t e m o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m． Ke y wo r d s s y n c h ron o u s l i f t ；h y d r a u l i c s y s t e m；HD c o n t r o l ； BP n e u r a l n e t wo r k O 引言 某大型飞机是我军 目前的主战飞机 ．在检查飞机 起落架 的收放 、进行水平测量和其他需要顶起飞机 的 工作时 ． 均需要用千斤顶均匀地将飞机顶起 ． 并使轮胎 离地 1 5 0 ～ 2 0 0 m m。 并可靠地保持长期足够 的锁紧 顶起 飞机需 要两 台机翼千斤顶 和一 台尾 部千斤顶 同步工 收稿 日期 2 01 3 1 1 - 0 4 作者简介 张 晶 1 9 8 6 一 ， 女 ， 辽宁大连人 ， 助理工程师 ， 硕 士 ， 研究方向为 人工智能 。 一 卜 - } 一 一 - - -- 一 7 结论 本系统经 过模拟试 验 ．验证 了原理方 案的可行 性 。将此应急顺桨控制系统安装在 飞机上时 ， 可在 发 动机停机 时 ．操纵顺桨开关实现发动机顺桨和 回桨 ， 且应 急顺桨 液压控制 系统的功 能和性能都 能满足 系 统 的要求 。 参 考 文 献 [ 1 ] 白柳， 于军． 液压与气压传 g fJ [ M] ． 北京 机械工 业 出版社 ， 2 0 0 9 7 9 - 8 2 ． 42 作 。随着我军使命和作战任务的拓展 ． 越来越多该型飞 机装备部 队。 对千斤顶等地面维修装置的现代化 、 自动 化程度的需求不断增加 现有 的液压千斤顶系统是采用三套独立 的操作系 统来分别完成各 自的顶升 、 回落工作 ， 整个工作过程 由 机械师指挥 、各操作手手动操作液压泵控制各千斤顶 的模式完成 飞机的顶升和 回落 三个千斤顶的位置关 系如图 1所示 。其 中 1 、 2 、 3 千斤顶分 别代 表左机 翼 、 右机翼 和尾部千斤顶。 现有 的飞机升顶千斤顶装置主要采用人工操作 ． 这种控制方式 ， 虽然具有控制简单 、 制造容易 、 造价较 一- 十 一 - 一 - - - - 一 一 一 - 一 - 一 - - 一 一 [ 2 】 王永 熙 ． 飞 机设 计 手册 第 1 2册 【 M】 ． 北京 航 空 T业 出版 社 ， 2 0 0 3 5 4 5 5 4 8 ． [ 3 ] 中国民用航空规 章 2 5部 运输类 飞机适航 标准[ S ] ． 中国民用 航空局． 2 0 1 1 1 4 6 1 4 7 ． 【 4 】 HB 7 1 1 7 9 4 ， 民用飞机液压系统通用规 范[ S ] ． [ 5 ]5 张亚平． 飞机液压附件细化设计【 J 1 ． 西飞科技， 2 0 0 0 ， 1 1 5 1 7 ． [ 6 ] 潘 陆原， 等 ． 飞 机高 压管 路 系统特 性研 究【 J 】 ． 航 空科 学 技术 ， 1 9 9 9 ， 4 2 6 2 7 ． 【 7 】 郑 勇． 飞机液压 管路 的维 护[ J J ． 航 空维修与 工程， 2 0 0 3 ， 6 2 8 31