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Ground hydraulic unit/ hydraulic car 飞机地面液压车 概述： Ground hydraulic unit/ hydraulic car 飞机地面液压车是飞机在地面维修的重要维修工具车，它可以代替飞机自身液压泵的作用，除此之外，还可以实现飞机液压系统的清洗过滤、加油、放油等作用。 飞机的液压系统中的泵是通过飞机发动机直接驱动的，在地面维修测试时，发动机是不会被轻易允许开机的，站在其他角度，发动机点火后，产生的噪声、尾气、振动以及油耗等问题，确实有点得不偿失，此时，地面液压车的出现就很有必要性。设计要点 1.飞机的油箱有的是开式油箱，有的压力油箱，所以当遇到开式油箱，需要注意吸油管长度导致的压损问题，压损过大，会直接导致液压车吸油困难，无法正常工作或损坏液压泵元件，如果是压力油箱，需要考虑泵的吸油口和壳体卸油口的耐压问题，可能会出现卸油口由于压力过大，导致泵的轴封出现漏液问题。 2. 为了尽可能的减小吸油阻力，可以增大吸油管径，减少管道长度，有的系统可以考虑双级液压泵供液系统。 3.液压泵不宜选择定量泵，应该有限考虑变量泵，这样系统的功耗和发热可以得到很好的解决。 4.大多数系统是不需要调节流量的，只需要控制好供油压力即可，如果涉及流量调节，则可以考虑比例节流阀或方向阀来实现，这会产生一定的压损问题。 5.液压车应尽可能的设计小巧，由人工拖放最好，灵活便捷，当系统很庞大时，则需要考虑拖车移动。外形参考 -
Hydraulic Jack 飞机液压千斤顶--知识经验分享 概述 千斤顶，是每个学习液压人第一个举例的元件，因为结构简单，并且日常中最容易看到的液压相关的元件，比如汽车液压千斤顶，几乎是开车必备。 但我今天要说的是飞机千斤顶，都是千斤顶，原理类似，但由于所顶的对象不一样，责任重大，要求就自然多了很多。分类 先说飞机千斤顶的分类，由于飞机结构不一样，比如客机、战斗机和直升机，所以所用的千斤顶要求也就不一样。直升机 直升机起落架很短，一部分是固定式的起落架，有的甚至没有起落架，所以，起落架不是直升机的重点，直升机的千斤顶一般就是机身千斤顶。 什么是机身千斤顶? 就是千斤顶所顶的位置是机身，一般是利用三个或四个千斤顶，使飞机机身脱离地面，来进一步完成测试或维修，比如起落架的收放功能... 直升机由于机身距地面较矮，但顶起高度要足高才可以使得起落架完全脱离地面，所以直升机千斤顶要采用多级伸缩缸的原理来达到目的。 机身被顶起以后，为了防止千斤顶忽然失效，导致摔坏飞机的风险，所以千斤顶多了一层机械锁，防止意外发生，一般是利用螺纹机构进行锁紧：客机和战斗机 这两种飞机的机身距地面较高，所以千斤顶一般来说，单作用液压缸即可，最多也就两级活塞杆，但由于这两种飞机的重量一般都比较重，所以多采用三角撑的机械结构：轮轴千斤顶 最后提一下飞机的轮轴千斤顶，用来将飞机起落架顶起后，对轮胎、刹车盘进行拆卸或更改，看看下图是飞机的轮轴，你就会恍然大悟，否则，轮胎怎么拆的下来。 两个轮胎中间的宽度和高度就决定了，轮轴千斤顶必须窄的，矮的，才能塞进那个狭小的空间。 当然，轮轴千斤顶也必须是多级的。伸出高度要足够高才能使轮胎脱离地面。千斤顶的设计要点：1.可靠性是第一位，严禁出现结构变形、断裂，活塞忽然下滑的现象。一切有可能导致意外下落的因素要全部排除。2.需要回收的时候，要可以回收回来，如果出现卡塞，无法回落，不仅仅是尴尬，更大的问题是如何把它取下也是一个非常头疼的问题，因为飞机身上同一个位置没有多余的支点 :$(喷血) 3.很多设计师，为了追求活塞的耐压性，配合公差过小，导致回收摩擦力过大，经常出现，即使一个操作人员依靠体重也无法强行压回，这会给使用单位人员带来非常不好的使用体验。{callout color="#2c76d3ed"}结尾，还是想在补充一句：小小的千斤顶，当顶升对象是飞机的时候，就真实能感受到它的作用和可靠性是多么的重要，不允许有任何意外，后果和损失是非常严重的。。。{/callout}
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航空SKYDROL液压油（蓝油/紫油） 系统设计技术建议 目的 为规范航空SKYDROL液压油（蓝油/紫油）系统设计要求的一致性,特制定了航空SKYDROL液压油（蓝油/紫油）系统的设计要求。适用范围 适用于介质为航空SKYDROL液压油（蓝油/紫油）的液压系统。规范性引用文件 飞机油液资料：AEROSHELL HYDRAULIC FLUIDS、Skydrol 《AS1241 Rev.C Fire Resistant Phosphate Ester Hydraulic Fluid for Aircraft》说明概述 航空SKYDROL液压油，是民航飞机液压系统的的介质油液，部分军机也会使用，书面名称为：Fire Resistant Phosphate Ester Hydraulic Fluid（阻燃磷酸酯液压油），由于油液的颜色呈蓝紫色，国内通俗叫法，有的称之为 “蓝油”，有的称之为 “紫油”。为了便于描述，以下简称航空蓝油。 航空蓝油，对应的生产品牌为SKYDROL，常规用的型号是LD-4，属于IV 号液压油，新型的V号液压油，在特性上有一定的改良，逐步在替换。航空蓝油的标准牌号飞机标号Airbus IndustrieNSA307110Boeing Commercial，Airplane CoBMS3-11McDonnell Douglas CorpDMS2014Lockheed Aircraft CorpLAC C-34-1224Society of Automotive EngineersAS1241British AerospaceBAC M.333.BFokker，Embraer，BombardierBAMS 564-003航空蓝油的特性航空蓝油系统设计要求 航空蓝油系统，区别于一般的矿物质液压油系统，需要注意两点设计要求：元件选型及密封元件选型 由航空蓝油的粘度引起的问题，从航空蓝油特性表格中，我们会很容易发现，在38℃时，它的粘度仅有11Cst左右，随着温度的上升，粘度会持续降低。远远低于常规矿物质液压油22-100 Cst,事实上，很多液压元件供应商都是以标准46##液压油为测试标准。最低的粘度要求一般都会大于10或16Cst。 我们不难看出，航空蓝油的粘度在液压元件允许介质的边界值上或超出了边界值。对液压泵来说，会导致泵的内泄漏增大，泵内磨损要比普通液压油快，对于控制阀来说，内泄漏增大，参数有一定的下降。 所以，对于航空蓝油系统，我们在选液压元件的时候，应尽量选择粘度范围所匹配的液压元件，如无法规避，则应选择书面参数高于实际使用参数的元件，保留一定的余量。密封选择 密封是航空蓝油的核心要点，由航空蓝油的特性决定，和大多数橡胶制品起化学反应，具体见下表：{callout color="##baa7d9"}EXCELLENT RESISTANCE – Material may be used in constant contact with the fluid.GOOD RESISTANCE –Withstands exposure to the fluid with minimum swell (for plastics and rubber) or loss of integrity.POOR RESISTANCE – Should not be used near the fluid.NO RESISTANCE – Disintegrates in the fluid.{/callout} 从上表中，我们可以看到，蓝油对金属无腐蚀性，常规液压元件及接头采用的丁晴橡胶和氟橡胶都是不能使用在航空蓝油系统的，EPR,EPDM（三元乙丙）橡胶可以很好的使用。但EPDM的橡胶很少能被液压元件或接头供应商提供。PTFE(聚四氟乙烯)也可以很好的使用在蓝油系统中，但由于PTFE的压缩性特别小，在部分场合无法代替橡胶制品。 以下给出密封解决方案： 1.优先选择供应商可以提供的EPDM或PTFE密封。 2.当无法规避时，可采用选用航材NAS（National Aerospace Standard）密封进行更换,分1611（运动或固定）、1612（接头密封）及1613(代替1611/2-XXXA)NAS1611/2/3的选择方法见: AIA-NAS NAS1611 PHOSPHATE ESTER RESISTANT, O-RING, 航空磷酸酯液压油O型密封圈，航空紫油，蓝油 注意：NAS的密封规格尺寸有可能和GB密封不能完全匹配，此时需要判断密封现状，评估是否可以替换。 3.如无法替换或匹配时，只能寻找供应商订做EPDM的密封，由于国内供应商提供的原材料不能得到充分保证，所以订做的方式式不被推荐的，如果无法规避，则需要对采购回来的密封进行简单的测试。测试方法如下： 3.1 将采购回来的密封圈进行严格的尺寸测绘。 3.2 将密封圈用航空蓝油浸泡或涂到表面上，放置24小时以上。 3.3 再次测绘浸泡后的密封圈，尺寸如果没有发生改变，则允许使用，如发生改变，请禁止使用。 4.对于泵的旋转轴封，建议优先选择原厂的EPDM密封或PTFE密封，不可避免时，则进行订做，回厂后必须按照3.1-3.3进行验证。EPDM密封更换注意事项 EPDM密封(含NAS1611/2/3)更换时提出以下要求： 1. 将拆卸下来的密封圈（NBR或VITON）单独隔离防止，禁止接触航空蓝油，一旦接触，这些密封将发胀、软化，完全损坏，无法再次使用。 2.更换EPDM密封前，请将有可能接触EPDM密封的地方（元件表面、操作人员的手、工具）清洗干净，建议，先用溶解性油液，比如汽油，清洗完后，等待汽油挥发干净，再用酒精或清水清洗，吹/擦干后。(EPDM密封，禁止接触其他油液，EPDM密封(含NAS1611/2/3)将发胀、软化，完全损坏，无法再次使用) 3.更换时，建议在零件表面或密封圈上涂一定量的航空蓝油，然后进行安装。SUN插装阀的密封及拆卸 目前大量企业的使用了SUN HYDRAULIC的螺纹插装阀，以下提出SUN螺纹插装阀的拆卸方法，需要注意，不是所有的螺纹插装阀都可以拆卸或更换，目前已知的是SUN节流阀不可以更换。建议更换品牌或选择原厂密封。{callout color="##baa7d9"}风险提示，分解插装阀存在较大的风险，拆卸需谨慎，无特殊情况，不建议自行拆卸。以前是SUN的阀没有EPDM密封，现在似乎有这个选项了。{/callout} 拆卸方法：1.旋转阀体，确保可以通过拆卸孔看到绕簧的末端。2.将工具插入，旋转阀体，退出绕簧。3.取下绕簧，分体阀体4.不是所有的螺纹插装阀都是这种结构，有的是卡簧，在阀体的底部。需要根据实际阀的样式进行分析。安全及其他 医学尚未证明航空蓝油对人体存在伤害性，但航空蓝油与人体皮肤接触时，会造成人体的不舒适感及疼痛刺激感，所以应尽量避免蓝油与人体接触。操作人员必须戴防护眼罩及防护手套。如果蓝油不慎进入眼睛中，应尽快用清水进行冲洗。
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Air Cycle Machine-ACM空气循环机--知识经验分享 概述 Air Cycle Machine-缩写ACM，简称空气循环机，是飞机空调系统中非常重要的制冷组件。 ACM是我目前认为的一个比较神奇的组件，我们平时的制冷，大概率是要通过制冷剂，通过压缩机组实现压缩，利用制冷剂的吸热放热原理然后在做二次热交换实现空气温度的调节； 但ACM的制冷原理完全不一样，它是一种能力的转换，将热能转换为动能，所以ACM的转速很高，动不动就是40000RPM，它和涡流管的制冷原理很像，见以前的帖子： 神奇的涡流管，进一步分析ACM: air cycle machine 的制冷原理结构： 从结构上看，ACM分为两部分，压缩机组部分和涡轮制冷部分，（风扇部分属于另有它用，附带组件）压缩部分使得整个涡轮可以高速旋转，然后使空气沿切线方向进入，冷热空气分离，高速旋转下，使得分离效率会更高，这些都是非官方的解释，只是我个人的推测 。 见ACM的结构图：测试要点： 1.ACM的压缩入口提供指定压力和温度的气体，入口压力是必须满足，否则转速达不到，入口温度，尽量按照要求提供，有的单位是通过压差来等效计算的，这样可以规避高温气体的加热和安全问题，但并不推荐，否则ACM出口温度会更低，是否对测试件有伤害需要进一步评估，当然，如果CMM手册允许，当我没说。 2.经过压缩，出口的温度和压力会进一步提高，按照要求，选择合适的二次降温器，飞机是通过引进冲压空气做二次降温的，工业设计建议选择换热效率较高，面积交大的翅片式换热器。 3.经过涡轮制冷，涡轮出口温度往往都是零下几度或者十几度，此时需要注意出口的压力要求基本接近于大气压，排气管的设计要合理，不能产生过高的负载或背压。 4.ACM的转速测量，可以采用转速传感器，也可以直接通过跳动探头来计算捕获，更推荐后一种。 5.振动轴的测量和跳动，推荐选择申克的产品： Brüel & Kjær Vibro-申克产品,旋转轴的跳动或振动测量，权威。 6.阀门控制压力，进而控制ACM的转速或其他参数，比较关键，如果对阀门的选型不了解，可以找我咨询。测试原理图隐藏内容，请前往内页查看详情其中：M 轴的跳动测量P 压力测量T 温度测量RPM 转速测量，转/分试验台外形参考图{callout color="##baa7d9"}ACM TEST STAND{/callout}隐藏内容，请前往内页查看详情
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air turbine engine starter -ATS 空气启动机--知识经验分享 概述： air turbine engine starter -简称ATS 翻译为空气启动机，用来启动飞机大发动机旋转的作用。 发动机从静态到动态加速旋转，前期是需要很大的扭矩驱动的，ATS就可以起到很好的辅助旋转作用，利用压缩空气驱动，我们可以把它理解为一个气马达，当转速达到6000-10000rpm时，ATS脱开，完成了它的任务。测试结构和原理隐藏内容，请前往内页查看详情要点描述： 1.本测试核心点主要是高速旋转-大扭矩传递的机械设计 2.需要检测和关注整个旋转台的振动和噪声问题 3.关于惯量的等效代替：国外厂家新设备已经开始采用电机加载的思路来实施，这样当然有很多好处，避免了惯量盘结构带来的发热、振动、噪声、安全等系列问题，但对于国内维修厂家，存在适航取证的问题，用电机来模拟惯量加载，属于等效认证，使用企业根据自身情况平衡选择。 4.如果仍然坚持采用惯量盘，请设计保护罩，安全是第一位。 5.有厂家也会采用增加齿轮减速箱来降低一些列的技术难度和安全风险。但和电机加载同理，也属于等效认证的问题，使用单位需要自行评估。试验台参考外形图{callout color="##baa7d9"}ATS TEST STAND{/callout}隐藏内容，请前往内页查看详情
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Fuel Nozzle/Fuel Manifold Adapter 燃油喷嘴--知识经验分享 概述Fuel Nozzle,Fuel Manifold Adapter,燃油喷嘴,发动机点火喷射燃油接口。结构及作用：通过燃油和空气的比例混合，经过喷嘴使燃油尽可能的雾化，并且雾化形状成喷射圆锥体，圆锥体的剖面角度称之为喷射角度测试要点：1.测试方法请参考 MHT3021-2011 民航喷嘴测试标准 ,里面有详细的描述。我这里只是做个补充。2.空气盒子的设计，需要考虑空气的整流措施，使空气的流动均匀稳定，形成层流状。3.喷嘴的周向分布和径向分布主要是为了测试喷嘴的喷射均匀性，不属于必测项，各单位根据自己的情况来选择，比如，维修型的机构，可以不做，只管压力、流量、角度。但研发型的机构就需要关注均匀性的问题。4.喷嘴测试角度和工装设计，可以参考下图：5.喷嘴测试的流量是个核心指标。一般都会要求质量流量单位，所以，尽量采用质量流量计，不宜采用体积流量来换算，理论上，当温度变化很小的时候，密度的变化几乎可以忽略，应该计算结果是非常接近真实值的，我没对比过，但既然有质量流量计，就不要选择体积流量计，可能是两种流量计的测量原理或结构，质量应该会更准确一些，具体有兴趣的同学，有机会可以对比一下。6.喷嘴的密封测试，尽量不要采用燃油泵直接供应，除非压力较低（小于3MPa），否则对燃油泵真的是个考验，有更合适的选择：比如气液增压泵，比如手动泵。7.燃油系统对泵的要求比较苛刻，后期我打算专门做一期高压燃油泵的文章。由于燃油的低粘度，低润滑性导致普通泵很快就会被磨损坏。8.喷嘴的角度测量，标准中提到的是顶针法，但顶针的测量界限，人为主观判断性太宽，并且喷射角的边缘是区域，不是一根线。所以给测量带来了很大的误差性，可以的话，建议采用图片分析法要优于顶针测量法。燃油喷嘴测试液压原理图隐藏内容，请前往内页查看详情其中注意测量仪表的精度较高。PPH 磅/小时试验台参考外形图{callout color="##baa7d9"}Fuel Nozzle test stand {/callout}隐藏内容，请前往内页查看详情
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Fuel Control Assembly 燃调--知识经验分享 概述： Fuel Control Assembly ，燃油控制器，又名燃油调节器，国内同行简称燃调。作用： 燃调是飞机发动机的核心部件，主要用来控制给燃烧室喷嘴的喷油量的大小，换句话说，飞机的飞行速度状态就是由它控制着。结构: 燃调内部包含了燃油泵，油滤，伺服阀，开关阀，参数检测反馈单元（传感器），所以，它是一个液压元件的集成组件，一般依靠发动机减速后直接驱动。测试要点： 1.飞机上的燃调的控制指令是依靠ECB/ECU进行控制的，我们要在地面测试燃调，就需要有控制和驱动伺服阀和电磁阀的控制器或电源。 2.燃调的航插是有反馈信号的，往往这些反馈信号不是我们常用的模拟量，而是类似的原始的LVDT的信号，这些信号需要特殊的采集器或板卡才能读取到，并把它换算为最终的反馈值，行程或角度值。 3.燃调同样存在拖动系统：拖动系统我不再过多的描述，参考： Lube & Scavenge Pump滑油泵的测试方法及要点 4.喷嘴负载模拟 为了能模拟燃调的真实工作状态，特意来制作可以代替喷嘴工作的负载模拟，当然，你也可以用燃调真实对接的喷嘴来做测试，只是，喷嘴喷射出燃油为雾化状态，不利于燃油回收，设计负载模拟器时，要参考喷嘴压力-流量曲线图，毕竟，一般喷嘴分为主副油路的工作状态，会存在一个明显的流量拐点。 5.燃油供油系统 由于燃调自带燃油泵，所以，供油压力不宜过高，一般都会要求不超过25psi,当压力超过50psi，就会存在损坏测试件的风险，我一般喜欢采用增压泵的方式进行供油。油箱增压供油也可以，具体要看燃调的回油压力来做决定。试验台参考外形图{callout color="##baa7d9"} FCU test stand {/callout}隐藏内容，请前往内页查看详情
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Lube & Scavenge Pump滑油泵--知识经验分享 概述 Lube & Scavenge Pump滑油泵，在飞机上主要起润滑系统的动力作用，所以通常是低压工作状态，由于润滑点较多，所以，多联泵居多。 飞机的很多泵，都是由发动机减速后，直接拖动，常规转速范围会在3000-12000rpm，所以拖动滑油泵旋转的转速也基本都属于高速旋转状态了。 又因为要润滑，润滑油除了起到基本的润滑作用以外，还有一个重要作用，就是带走机械摩擦导致的热量，油温一般来说，都还是比较高的，整个滑油系统的温度基本都是在60-100℃。综上所述，滑油泵的测试要点，整理如下。要点描述：拖动系统： 顾名思义，就是拖动滑油泵高速旋转的组件，模拟飞机的发动机减速后的拖动旋转轴，属于高速旋转主动件。 建议优先采用伺服高速电机直接拖动，这样拖动系统结构最简单，结构越简单的东西，故障率就会越低，准确来说，这是将高速旋转的技术要求和风险全部转移到电机制造商，就整个项目来说，这样安排最合理，但通常来说，高速伺服电机是有转速上限的，并且价格确实较高。 当电机直接拖动的转速无法到达拖动要求时，那就可以通过设计齿轮增速箱，通过增速比来实现，齿轮增速箱的增加，就会大大降低对主动电机的要求，电机可以选择高速伺服电机，低速伺服电机，变频电机，结构上，齿轮增速箱的增加会显得拖动系统不再那么简单，齿轮增速箱会同步带来噪声、振动、尺寸、润滑、冷却等相关问题。液压系统 高转速的旋转，会导致泵的入口压力快速下降，低于大气压，当泵的入口变为负压时，泵的容积效率就会变得非常低，所以，技术要求，一般对泵的入口压力时做了要求的，一般都会在12psia-30psia(绝对大气压) 这就会涉及到入口增压装置。 入口增压有两种选择： 1）通过增压泵进行增压。优点：尺寸小，高压增压更有优势。缺点：存在压力波动问题，并且，低压的控制上需要搭配阀门的调节，就会导致增压系统变得较复杂。 2）通过增压气液油箱增压。优点：由于气体压力控制很稳定，所以，增压压力会很稳定，增压结构简单。缺点：这样的设计会导致油箱变为压力容器，存在压力容器取证认证的问题；其次就是，由于泵的回油都要回到油箱中，这会导致泵的出口压力额外增加增压压力的值。虽然泵的出口压力一般来说，都可以忽略增压压力，但有的泵，就必须重视整个问题，我曾经做过得一个项目，出口压力只有30psig（相对压力），通过油箱增压都接近20psig了，只有10psig的余量，加上管路的压损，一不小心就会超过30psig，导致出口压力降不下来。最终又要通过辅助泵在出口压力管路上进行辅助抽取，这样就会显得系统连带复杂繁琐。滑油泵的出口压力建立出口压力一般会通过节流阀进行建立压力，当然也可以采用溢流阀，具体看压力负载范围。其他搭载对应的测量仪表：压力、压差、流量、温度、转速。就构成了滑油泵的测试系统了。最后给出一张滑油泵的液压系统原理图，同类参考或修改。测试液压系统原理图隐藏内容，请前往内页查看详情其中：N: 氮气瓶 （增压油箱）1-7：节流阀M：伺服拖动电机P：压力传感器DP：压差传感器DF：流量传感器试验台参考外形图最后给出测试设备成品参考外形图，其实准确来说，外形图想怎样设计都可以制作，最核心的还是测试原理的合理性。{callout color="##baa7d9"} Lube & Scavenge Pump Test Stand{/callout}隐藏内容，请前往内页查看详情
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