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【摘 要】当前,人们的出行方式越来越多样化、便捷化。随着人们生活水平的提高和民用航空业的发展,越来越多人选择航空出行,我国民航产业以每年10%的增长速率迅速成为世界第二大民用航空市场。飞机液压系统作为飞机实现姿态控制和保证飞机安全的重要子系统,在民用客机领域得到广泛应用,其重要性不言而喻。
【关键词】飞机液压系统;维修作业;优化策略
引言
在改革开放的不断推动下,社会经济的发展促进了人们生活水平的提升,飞机航空逐渐进入了广大人民群众的生活,乘坐飞机出行成为了一种较为普遍的出行方式,因此大大促进了航空事业的发展。但是在航空事业的发展中,仍然没有充足的技术保障来保证飞机的维修效率。尤其是对于常见飞机液压系统的故障,无论是在故障排查还是维修处理方面,效率都比较低,影响了航空事业的进一步发展。因此,优化飞机液压系统维修作业流程,对于促进飞机运输业的发展有十分重要的现实意义。
1飞机液压系统故障原因及机理
1.1故障飞机液压系统检查
分解检査故障飞机循环散热油滤,其滤芯表面严重脏污,油滤流阻超标。对油滤附着物成分进行轮谱分析,油滤附着物主要来自液压油高温时氧化析出的含碳沉淀物。更换系统循环散热油滤后,重复上述试验,开车时间约25min,系统输出压力稳定,工作正常。
1.2故障机机理理论和试验研究
通过液压泵出口零流量、全流量状态下发热量计算结果,该液压泵在零流量状态下自身发热量最大,为全流量工况下发热量的1.75~2.3倍。通过在地面试验台架测温试验,液压泵出口零流量工况下在工作17min左右泵腔内温度接近液压油氧化安定温度,油箱温度上升至接近Ⅱ型液压系统允许温度,并且温度还在上升过程中,系统温度还未达到热平衡。
根据该液压泵工作原理、油滤检查结果和机上、地面试验情况,判断通用液压源系统压降故障原因为:系统用液压柱塞泵自身发热量较大,在液压系统零流量或小流量工况下,泵腔内部热量未能及时耗散掉,造成温度在较短时间内升高并超出该机用航空液压油的氧化安定性温度指标(160℃),加剧氧化产生的醇类、脂类、胶质、沥青质等含碳沉淀物附着在油滤的滤芯上,使油滤流阻增大、液压柱塞泵冷却循环流量进一步降低,导致泵腔温度进一步升高,由于摩擦副中柱塞和转子的材料不同,其中转子的线膨胀系数较大,从而导致柱塞和转子的配合间隙增大,造成泄漏增加,使得液压柱塞泵效率下降,致使泵输出压力下降。另一方面,油泵壳体回油管路油滤流阻的增加导致油泵回油压力逐步上升,当回油压力超出液压泵回油腔内卸荷活门开启压力时,卸荷活门开启,泵内用于循环散热的液压油直接从卸荷活门流出,未能起到内部循环散热的作用,形成恶性循环加剧液压泵温度的上升,同样导致液压泵输出压力迅速下降。
2飞机液压系统维修作业流程优化策略
在飞机液压系统故障排除和维修作业中,无论应用哪种方法,都需要优化工作流程,提高工作效率。模糊综合评判法有其独特的优势,未来的应用前景非常广阔。因此,以下主要针对模糊综合评判法,对这一方法在飞机液压系统故障排除和维修作业流程优化进行了相关研究。
(1)数据收集和汇总
首先要对飞机液压系统挂账的数据进行收集和汇总,并对其进行分析,集中总结出所有可能引起飞机液压系统故障的因素。然后对每一个可能引起飞机液压系统故障因素的发生频率、检测的难易以及故障的危害进行综合的分析,最后将每一种可能引起事故发生的因素划分为不同等级,为下一步的工作提供可靠的数据支持。
(2)根据数据建立评判集
根据分析好的数据进行汇总,建立不同的故障等级、检测难易度和发生概率的评判集,分为五个级别,分别为用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ来表示,一级为最小,五级最大。在故障等级中分为不严重、不太严重、较严重、严重和很严重五个等级;检测难易度分为容易、较容易、较难、难和很难五个等级;发生概率分为极少发生、很少发生、较经常发生、经常发生和极易发生五个等级,并給出相应的数值。
(3)分析危害因素的权重
在评价理论中,最重要的两个组成部分就是评价对象的因素评价集和因素的权重。因素的权重是用一种对因素相对重要性的表征量衡量之后的数值,通常情况下,常用的权重确定方法有频数统计分析法、模糊逆分析法、专家估测法等。一般可以使用专家估测法,对上述三个主要因素进行权重判定,由此确定每个因素的权向量,得出该因素的相关评语程度,从而做出评价。
(4)进行综合评判
最后所需要的评语值,是用每项评判值乘以其对应的分值所得出的数据,按照大小进行排序,最终才能作为评判对象的最后评语值,所以,进行综合评判时,需要另外建立一个评判向量。举例说明,也就是说,可以根据上述情况,得出液压泵的评语值,同样的道理,也能快速得出其它故障发生对象的评语值,从而为最后的分析总结提供可靠依据。
(5)总结得出结论
飞机液压系统故障排查和维修作业流程的最后一步,就是要通过以上对故障数据的分析、分类和每一个诱发故障因素带来的影响等方面得出的综合数值,通过计算机系统,进行等级的排序和筛选。经过这些工作,如果飞机液压系统出现故障,就能够根据分析制定的表格,快速的进行总结,得出结论,并最终投入到实际的故障排查实践中。由此可见,每一步的操作,都是后期总结得出结论的准备工作,缺一不可,只要能够有序按照规范的操作,优化工作流程,就能有效提高工作效率。
3飞机液压系统的发展趋势
3.1多电化
在民用客机的发展历程中,逐渐体现出了多电化的发展趋势。最新的空客A380和B787都应用了多电技术。多电飞机用电能代替部分液压能源,有效地减少了飞机内部液压管路和油液泄露保护装置,从而减轻飞机的重量,简化系统,提升系统可靠性,避免了泄露,降低维修成本。如A380用两套功率电传系统取代蓝系统,从而比传统飞机减少了一套液压系统,使得液压系统更加简洁,并有效为飞机“减负”。另一方面,采用多电系统提高了飞机能量利用率,降低民用客机的无效能耗。
3.2智能健康管理系统
智能健康管理系统在于实现飞机的故障诊断和在线监护,即对飞机在整个飞行过程中系统的重要零部件进行监控。该系统为民用客机配备了预警功能,在设备或系统出现故障或失效时,可通过预警系统通知地面机务人员或飞机乘务人员对飞机零部件进行更换或者维修。智能健康管理系统的发展和进步,能够实现实时主动提示飞机的健康状态,方便定位、减小排查范围、缩短检修时间,从而提高运营效率,降低成本。
结语
综上所述,我国航空事业要想取得进一步的发展,必须要解决飞机液压系统故障排查难、维修慢的问题。因此,对飞机液压系统的故障排查和维修工作流程进行优化是必经之路。本文对几种常用的飞机液压系统故障排查方法进行了分析,并针对模糊综合评价法,做了优化分析并给出了相关方案,能够有效减少维修人员的工作量,也能减少航空公司人力、物力、财力的投入,全面提高工作效率,一方面保障了飞机的飞行安全,另一方面提高了航空公司的经济效益,对促进我国飞机运输行业的发展有重要意义。
参考文献:
[1]关于飞机液压系统脉动降低措施的研究[J].赵安家,高洪权,高源.飞机设计.2017(03).
[2]飞机液压系统检测设备的设计与研究[J].孙军,于洋,朱应利,石洋.科技创新导报.2013(18).
[3]飞机液压系统故障的原因分析及对策[J].赵智姝,李映红,魏东.装备制造技术.2011(04).
(作者单位:航空工业西飞飞机维修中心)
【关键词】飞机液压系统;维修作业;优化策略
引言
在改革开放的不断推动下,社会经济的发展促进了人们生活水平的提升,飞机航空逐渐进入了广大人民群众的生活,乘坐飞机出行成为了一种较为普遍的出行方式,因此大大促进了航空事业的发展。但是在航空事业的发展中,仍然没有充足的技术保障来保证飞机的维修效率。尤其是对于常见飞机液压系统的故障,无论是在故障排查还是维修处理方面,效率都比较低,影响了航空事业的进一步发展。因此,优化飞机液压系统维修作业流程,对于促进飞机运输业的发展有十分重要的现实意义。
1飞机液压系统故障原因及机理
1.1故障飞机液压系统检查
分解检査故障飞机循环散热油滤,其滤芯表面严重脏污,油滤流阻超标。对油滤附着物成分进行轮谱分析,油滤附着物主要来自液压油高温时氧化析出的含碳沉淀物。更换系统循环散热油滤后,重复上述试验,开车时间约25min,系统输出压力稳定,工作正常。
1.2故障机机理理论和试验研究
通过液压泵出口零流量、全流量状态下发热量计算结果,该液压泵在零流量状态下自身发热量最大,为全流量工况下发热量的1.75~2.3倍。通过在地面试验台架测温试验,液压泵出口零流量工况下在工作17min左右泵腔内温度接近液压油氧化安定温度,油箱温度上升至接近Ⅱ型液压系统允许温度,并且温度还在上升过程中,系统温度还未达到热平衡。
根据该液压泵工作原理、油滤检查结果和机上、地面试验情况,判断通用液压源系统压降故障原因为:系统用液压柱塞泵自身发热量较大,在液压系统零流量或小流量工况下,泵腔内部热量未能及时耗散掉,造成温度在较短时间内升高并超出该机用航空液压油的氧化安定性温度指标(160℃),加剧氧化产生的醇类、脂类、胶质、沥青质等含碳沉淀物附着在油滤的滤芯上,使油滤流阻增大、液压柱塞泵冷却循环流量进一步降低,导致泵腔温度进一步升高,由于摩擦副中柱塞和转子的材料不同,其中转子的线膨胀系数较大,从而导致柱塞和转子的配合间隙增大,造成泄漏增加,使得液压柱塞泵效率下降,致使泵输出压力下降。另一方面,油泵壳体回油管路油滤流阻的增加导致油泵回油压力逐步上升,当回油压力超出液压泵回油腔内卸荷活门开启压力时,卸荷活门开启,泵内用于循环散热的液压油直接从卸荷活门流出,未能起到内部循环散热的作用,形成恶性循环加剧液压泵温度的上升,同样导致液压泵输出压力迅速下降。
2飞机液压系统维修作业流程优化策略
在飞机液压系统故障排除和维修作业中,无论应用哪种方法,都需要优化工作流程,提高工作效率。模糊综合评判法有其独特的优势,未来的应用前景非常广阔。因此,以下主要针对模糊综合评判法,对这一方法在飞机液压系统故障排除和维修作业流程优化进行了相关研究。
(1)数据收集和汇总
首先要对飞机液压系统挂账的数据进行收集和汇总,并对其进行分析,集中总结出所有可能引起飞机液压系统故障的因素。然后对每一个可能引起飞机液压系统故障因素的发生频率、检测的难易以及故障的危害进行综合的分析,最后将每一种可能引起事故发生的因素划分为不同等级,为下一步的工作提供可靠的数据支持。
(2)根据数据建立评判集
根据分析好的数据进行汇总,建立不同的故障等级、检测难易度和发生概率的评判集,分为五个级别,分别为用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ来表示,一级为最小,五级最大。在故障等级中分为不严重、不太严重、较严重、严重和很严重五个等级;检测难易度分为容易、较容易、较难、难和很难五个等级;发生概率分为极少发生、很少发生、较经常发生、经常发生和极易发生五个等级,并給出相应的数值。
(3)分析危害因素的权重
在评价理论中,最重要的两个组成部分就是评价对象的因素评价集和因素的权重。因素的权重是用一种对因素相对重要性的表征量衡量之后的数值,通常情况下,常用的权重确定方法有频数统计分析法、模糊逆分析法、专家估测法等。一般可以使用专家估测法,对上述三个主要因素进行权重判定,由此确定每个因素的权向量,得出该因素的相关评语程度,从而做出评价。
(4)进行综合评判
最后所需要的评语值,是用每项评判值乘以其对应的分值所得出的数据,按照大小进行排序,最终才能作为评判对象的最后评语值,所以,进行综合评判时,需要另外建立一个评判向量。举例说明,也就是说,可以根据上述情况,得出液压泵的评语值,同样的道理,也能快速得出其它故障发生对象的评语值,从而为最后的分析总结提供可靠依据。
(5)总结得出结论
飞机液压系统故障排查和维修作业流程的最后一步,就是要通过以上对故障数据的分析、分类和每一个诱发故障因素带来的影响等方面得出的综合数值,通过计算机系统,进行等级的排序和筛选。经过这些工作,如果飞机液压系统出现故障,就能够根据分析制定的表格,快速的进行总结,得出结论,并最终投入到实际的故障排查实践中。由此可见,每一步的操作,都是后期总结得出结论的准备工作,缺一不可,只要能够有序按照规范的操作,优化工作流程,就能有效提高工作效率。
3飞机液压系统的发展趋势
3.1多电化
在民用客机的发展历程中,逐渐体现出了多电化的发展趋势。最新的空客A380和B787都应用了多电技术。多电飞机用电能代替部分液压能源,有效地减少了飞机内部液压管路和油液泄露保护装置,从而减轻飞机的重量,简化系统,提升系统可靠性,避免了泄露,降低维修成本。如A380用两套功率电传系统取代蓝系统,从而比传统飞机减少了一套液压系统,使得液压系统更加简洁,并有效为飞机“减负”。另一方面,采用多电系统提高了飞机能量利用率,降低民用客机的无效能耗。
3.2智能健康管理系统
智能健康管理系统在于实现飞机的故障诊断和在线监护,即对飞机在整个飞行过程中系统的重要零部件进行监控。该系统为民用客机配备了预警功能,在设备或系统出现故障或失效时,可通过预警系统通知地面机务人员或飞机乘务人员对飞机零部件进行更换或者维修。智能健康管理系统的发展和进步,能够实现实时主动提示飞机的健康状态,方便定位、减小排查范围、缩短检修时间,从而提高运营效率,降低成本。
结语
综上所述,我国航空事业要想取得进一步的发展,必须要解决飞机液压系统故障排查难、维修慢的问题。因此,对飞机液压系统的故障排查和维修工作流程进行优化是必经之路。本文对几种常用的飞机液压系统故障排查方法进行了分析,并针对模糊综合评价法,做了优化分析并给出了相关方案,能够有效减少维修人员的工作量,也能减少航空公司人力、物力、财力的投入,全面提高工作效率,一方面保障了飞机的飞行安全,另一方面提高了航空公司的经济效益,对促进我国飞机运输行业的发展有重要意义。
参考文献:
[1]关于飞机液压系统脉动降低措施的研究[J].赵安家,高洪权,高源.飞机设计.2017(03).
[2]飞机液压系统检测设备的设计与研究[J].孙军,于洋,朱应利,石洋.科技创新导报.2013(18).
[3]飞机液压系统故障的原因分析及对策[J].赵智姝,李映红,魏东.装备制造技术.2011(04).
(作者单位:航空工业西飞飞机维修中心)