飞机液压系统故障特性分析及故障诊断使用技术

飞机液压系统故障特性分析及故障诊断使用技术

吴昊

沈阳飞机工业（集团）有限公司，辽宁 沈阳 110031

摘要：飞机液压系统作为飞机重要的组成部分，通常用于收放起落架、减速板和刹车等。飞机液压系统的故障和健康问题会直接影响到飞行的安全，据统计民航飞行中液压系统故障降机械故障的20~30%，而维修工作量却占到了整体机械维修的1/3。各维修部在飞机液压维修系统上，需要耗费大量的人力、物力和财力进行健康诊断和故障分析，当前关于液压系统的故障诊断和健康管理方案的研究相对来说较多。从目前来看大部分文章都结合了液压系统的故障处理方式，进行深度的探讨。本文就着眼于飞机液压系统结合自身的实践经验，从液压系统的压力出发，综合考虑液压系统的工作状态，对压力信号进行分析处理。并且结合实际的案例分析飞机液压系统出现故障的原因和主要的解决对策，为飞机的飞行提供可靠的保障。

关键词：飞机液压系统；故障特性；故障诊断技术

引言

在各种先进航空器上，液压系统的功用和地位尤其重要。飞行员对直升机的大部分操纵，尤其是对旋翼和尾桨的操纵，都要通过液压系统来传递和执行。如果直升机的液压系统出现故障，将严重影响直升机的安全飞行。为了更加系统地分析直升机液压系统对飞行安全的影响，下面将从几个方面分析液压系统故障对直升机飞行的影响。

1液压系统故障特性分析

飞机的液压系统工作环境较为恶劣，存在的故障会时有发生，普通的故障播报系统不能满足其实际的需求。本文的研究从液压系统的预计报警基础上，针对常见的人工检查和日常维护中存在的液压系统故障特性进行分析。

1.1故障的特点

液压系统故障的特点包含了故障的渐进性、隐蔽性、因果关系的复杂性和故障存在的随机性。首先故障存在的渐进性，主要指代的是飞机的液压系统其故障并不是突见性的，而是呈现一种渐进性的特点。例如在实际工作中，由于磨损或油污堆积物的污染所造成的飞机故障，导致工作状态下滑和系统工作参数无法正常工作。液压系统故障的隐蔽性包含了系统内部发现的系统故障问题具体特征，表现在故障检测造成的干扰性和故障现象呈现的十分有限，提取故障现象特征较为困难。因果关系的复杂性指代的是液压系统的故障症状存在某种重叠关系，具体表现在存在多种故障可能因为同一个原因，也可能是因为多种原因所引起的类似症状。故障的原因和症状之间是重叠的存在难以判断性。而故障的随机性主要指代的是实际飞机飞行过程中受到各式各样的影响，液压系统很难进行准确的分类，使得故障的定性较为困难，诊断较为复杂。

1.2故障的分类

1.2.1按照故障的不同特征分类

实际飞机飞行地面后液压系统产生的故障和实际存在的特征需要进行分类，包含了产生故障的原因、重复的次数、故障的时间和影响飞机稳定性的程度。对于故障的分类包含了设计的故障和使用的故障等。首先关于设计的故障是液压系统设计原件选择时，设计的错误，致使加大输出造成的故障，包含了磨损和封闭性设计师造成的液压系统故障和发生的类型故障。使用故障表现为液压系统本身的附件中存在着可逆变化和快速不可变变化所引发的突然参数故障。包括污染物的掉落引发的泄漏问题，造成系统高压管路的压力下降，或是因为最小节流阀阻塞所导致的油温异常增高等。除此之外，不可逆变化的故障问题也包含了退化功能，指代的是不可逆集附件动力结构的原因，疲劳损坏或长时间的负荷运载。尤其是在负载作用下液压的动力元件损坏会导致突然功能故障现象，包括飞机野蛮降落过程中，液压系统的软管损坏或是电磁阀电路中断等问题。

1.2.2液压系统故障发生的原因

在直升机的整体构成中，液压系统属于十分重要的组成部分，液压系统故障的发生对于直升机飞行及其安全性都会产生影响，因而需要对液压系统故障进行有效处理，而为能够实现液压系统故障的有效处理，首先需要对液压故障发生因素充分认识。就目前直升机飞行情况而言，液压系统故障的发生原因主要包括以下几点。

首先，部分液压油箱设计不合理。就目前的直升机结构而言，液压油箱通在维护过程中可能会导致水分及灰尘等一些污染物进入，并且会导致液压油与空气之间增加接触的机会及可能性，从而造成液压油会受到污染，进而会导致液压系统出现故障。其次，液压系统中管理及附件缺乏合理的布局。就目前直升机中的液压系统而言，其中的导管存在很多弯曲部位，系统维修性相对比较差，在对附件进行安装过程中往往会由于空间因素限制而导致导管走向无法保持良好。由于这种情况的存在，会导致以下两个方面的问题出现，一方面而言，在油液流动时会使损耗有所增加，从而会导致系统压力损失有所增大，其温度会不断提升，会影响液压系统的正常使用。另一方面，这种情况下系统压力脉动会有所增加，并且会导致对挂壁造成的冲击力增加，很容易导致导管出现开裂，影响系统的使用及运行。

2飞机液压系统故障诊断方案

2.1运用逻辑链分析

虽然单向活门是个小软件，但是其结构复杂，容易出现故障问题，需要借助逻辑链进行分析，要考虑到实际的工作情况。在工作过程中建立一定的逻辑处理分析图，然后要了解到每一个具体的环节。首先要了解本身的壳体和各个部件，其次要针对阀芯本身作用于液压油的流向进行控制之后，再进行液压油引发的阀芯位移进行分析。结合基本功能联系到液压油的反流故障能够发现存在的磨损问题超出了安全范围，所导致的保持盖的松动，出现阀芯脱落的问题。针对阀芯本身的问题和引起液压有反流的主要因素，分析台阶的磨损造成的故障问题。

2.2根据任务情况，就近机场着陆

据统计，飞机事故的发生有5%左右是由液压系统的故障引起的，因此对飞机液压系统的设计和制造有异常严格的要求。一旦飞行中遇到问题，需根据具体情况，选择就近机场紧急着陆，保障机组和乘客的安全。

2.3飞机液压系统故障降低的对策

飞机液压系统设计过程中首先需要选择性能较好的液压附件，尤其是要充分考虑到飞机通风散热和环境温度低的区域进行液压泵的安装，有利于保证液压系统使用的可靠性。除此之外，还需要结合液压油本身的清洁要求，考虑到油滤的高精度型，选择具有大容量自供增压的油箱，避免存在污染，同时也能保证实际使用过程中飞机液压系统的散热效果。除此之外还需要加强对于液压系统维护型设计的管理，要做好对于维修通道的管控，建立起相应的感应器和压管附件的合理布局，定时、定期的进行日常的维护和管理工作，借助先进的设备进行器械的改进和设备的维护与安装。

结语

在飞机飞行过程中，其飞行稳定性及安全性受到很多因素的影响，以液压系统故障的发生就是其中比较重要的影响因素，因而需要对液压系统故障进行有效处理。作为飞行技术人员，对于液压系统常见故障充分把握，并且需要清楚认识到液压系统故障对直升机飞行所产生的影响，还需要掌握飞机飞行中对液压系统故障的处理措施，以保证飞机的稳定安全飞行，使飞机飞行安全性得到保证，满足飞机的飞行要求及规范。

参考文献

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