飞机液压系统管路设计分析

飞机液压系统管路设计，应考虑导管材料、直径和壁厚的选择及系统工作压力、介质流量与工作环境相适应，既要保证导管有足够的强度，又要使系统重量最轻，寿命可靠性高。这里从导管管径设计、壁厚确定、爆破压力和管路安装等方面对飞机液压管路系统的设计作了分析，提供了导管设计的计算方法。     

对扩口管路连接件贯彻新国标《普通螺纹》的浅见

管路系统中导管承受工作介质的压力或脉冲载荷。因此,管路连接件螺纹承受的是一个轴向拉力和振动载荷(振动载荷来自管路系统本身和飞机振动)。考虑到上述受力情况以及管接头螺纹旋合长度短的特点,所以管路连接件上的螺纹均采用细牙螺纹。     

飞机液压导管破裂故障分析及措施

详细分析了导致飞机液压导管破裂的原因，并在此基础上有针对性地提出预防液压导管破裂的措施。 飞机液压导管犹如人体的血管，如果 破裂，轻则影响战训任务的完成，重则危及飞行安全。由于飞机机体的限制使液压导管布局有些地方不合理，有时一段导管有几处弯曲；而且飞机液压系统工作压力较高，流量脉冲大，存在液压撞击并伴随有高频压力振荡；加之液压油的循环使用也使其极易被污染；所以飞机液压导管较其他飞机管路系统的导管更易破裂。据近几年统计，各种机型的飞机都曾出现多次液压导管破裂的故障。由于飞机液压导管绝大部分是金属导管…     

油箱两侧布置式直升机压力加油系统工作特性及设计优化

某新型直升机在国内首次采用燃油箱在机身两侧短翼内布置方式,与以往燃油箱在机身底部客货舱地板下布置的直升机相比,其压力加油系统有较大改变,结构更为复杂。为了满足直升机安全和减重要求,减少研制风险,通过Flowmaster软件仿真研究这种布置方式直升机压力加油系统工作特性,研究表明,其工作时左侧油箱比右侧油箱加油快,后侧油箱比前侧油箱先加满。为了解决这些问题提出了包括更改管路结构和同侧两油箱间增设连通管的优化方案,并提出了定量描述油箱两侧布置式直升机压力加油系统工作时各油箱加油流量不匹配程度的方法。证明了该优化方案能显著减小两侧布置式直升机压力加油过程中各油箱加油流量不匹配程度,且能满足管路内燃油流速限制和系统冲击压力限制的要求,该优化方案已在实际型号研制中得到运用。     

超临界压力下航空煤油在并联管中流量分配特性

研究了超临界压力下国产航空煤油RP-3在竖直并联U型管中的流量分配特性,分析了工质温度、系统压力以及加热热流密度不对称性对流量分配特性的影响规律.其中实验段内、外径分别为1.8mm和2.2mm, 实验中质量流量保持为4g/s,系统压力变化范围为3~5MPa,热流密度变化范围为q=60~240kW/m2. 实验结果表明:较低系统压力下,等热流密度加热至管路油温达到拟临界温度附近时会诱发支管流量的较大变化,从而导致并联管系统各支路流量的重新分配;加热不均对支路流量的影响非常显著;另外,提高系统压力可以有效抑制并联管系统中各支路流量分配失衡,增强系统的稳定性.      

管路系统通过调节阀控制气体流动的动态数学模型建立

分别推导出管路系统单元气体流动的动态数学模型,并对一个完整的管路系统进行了以调节阀的开度作为输入,被控参数作为输出的建模示例,分别建立了比例调节、容器压力调节及管路流量、压力调节比较精确的数学模型。     

锥套式无扩口导管连接

随着飞机性能的不断提高,飞机管路系统的连接形式也在日益更新。三十年代初期,飞机上开始使用扩口式导管连接。随着飞机管路系统压力的提高,扩口式导管连接也不断地作了改进。当飞机管路系统压力提高到210kg/cm~2时,这种连接形式已很难适应,即使采取了一些技术上的措施,也经常发生漏油、管扩口挤薄、掉头、裂纹等现象。     

28MPa导管连接件标准研究

目前我国飞机使用的液压系统,其工作压力尚未超过２１ＭＰａ。为满足今后新机研制的需要,开展了对工作压力为２８ＭＰａ的液压管路连接件标准的研究。工作压力的提高必将涉及导管及其连接件的材料强度和连接件的结构密封问题。对此,文章结合导管及其连接件的选材问题、导管连接件的结构形式对预装的影响以及对密封的难点等问题,提出了在目前情况下,建立２８ＭＰａ导管连接件标准体系的实施方案。     

航空发动机管路系统流动与换热的仿真平台

为分析航空发动管路系统流动与换热特性,研究管路流动与内部结构间的热流耦合问题,利用MATLAB/Simulink建模仿真工具包,开发了航空发动机管路系统通用仿真模块库,构建了管路系统特性分析平台。基于该仿真平台,建立了航空发动机管路系统流动计算模型和热流耦合计算模型。输入边界条件后运行仿真,得到了管路系统流体的压力、温度和流量,以及内部结构各节点的温度。计算结果与商业软件Flowmaster的计算值非常接近,并且流量、压力的仿真结果与试验值的相对误差保持在6.5%以下。利用该仿真平台能搭建较高精度的系统网络模型,提高系统建模效率,可应用于发动机管路系统的设计、改进等方面。     

全弹性稳态微小流量测量系统

介绍了一种采用质量测量法的液体微小流量测量系统的工作原理与工作过程.系统采用全弹性连接方法设计,避免了常规质量测量法流量测量装置中非弹性连接管路造成的测量误差.采用压力补偿方法,修正由于压强对增压气体密度的影响.并以酒精为测试液体,进行了5种工况下流量测量试验.试验结果表明,该套微小流量测量系统工作稳定、可靠,可以精确测量出液体稳态微小流量.      

锥套式无扩口导管连接件

一 概述 近代航空,由于高空高速飞机的不断出现,对航空导管的性能和使用要求越来越高。导管接头是飞机管路系统的重要构件,接头的结构形式和性能直接关系着飞机的性能。 目前国内主要有三种类型的无扩口管接头,即卡套式、锥套式、挤压式。这三种管接头与传统扩口式管接头相比有很多优点,如强度高,密封性和抗振性好以及维护方便等。 某型机所采用的锥套式无扩口管接头,应用于全机液压管路连接,管路系统工作压力为23MPa。要求这种管接头具有承受高压、弯曲振动、液压冲击、高空低温、发动机高温等能力。 锥套式无扩口导管连接件于1987年通过部级鉴定。至今已为数架飞机提供了全部液压系统所需无扩口导管,并为导弹发射转塔液压系统管路连接提供了所需无扩口导管。     

全弹性稳态称重法微小流量测量系统

介绍了一种采用称重法原理的新型液体微小流量测量装置的工作原理与工作过程。系统采用全弹性连接方法设计,避免了常规称重法流量测量装置中非弹性连接管路造成的测量误差。采用压力补偿方法,修正由于压强对增压气体密度的影响。并以酒精为测试液体,进行了5种工况下流量测量试验。试验结果表明,该套微小流量测量系统工作稳定、可靠,可以精确测量出液体微小流量。     

机翼热气防冰流量分配模型设计及试验验证方法

我国正在开展大型客机机翼热气防冰系统研制任务,自主知识产权的机翼热气防冰系统设计还未投入运营。首先从机翼热气防冰管路设计的原理出发,依据笛形管的流量分配计算方法,建立了管路仿真的SIMULINK模型,对不同工况下笛形管的压力、温度、管内流量分布等特性进行了分析。随后,搭建了一套机翼热气防冰地面流量分配试验台架系统,通过实际工程试验获得了笛形管压降和温降分布数据。试验结果表明当供气流量相同,入口温度越高,在笛形管段的沿程压力和温度就越高,压降变化明显,而在笛形管后段温降较小。当入口温度相同,供气流量越小,在笛形管的沿程压力和温度就越低,沿程压降变化较小,而在笛形管后段温降较大。最后,将试验结果和模型计算数据进行对比分析,进一步验证了模型计算正确性。搭建的机翼热气防冰地面流量分配试验平台可为机翼热气防冰系统优化设计提供借鉴。     

发动机导管的振动与测量

涡轮喷气发动机上的各种管路系统,从进气道至尾喷筒,从内部至表面,密度不同的分布着,整个管路连接起来有几百米长。这些管路系统在发动机工作时必须安全可靠。否则由于导管的故障会造成不同程度的等级事故。     

导管识别标记简介

飞机和导弹的管路系统中,有成百上千根导管输送着燃油、冷气、氧气等各种工作介质、以完成预定的系统功能。如何识别这些导管的所属系统及其功能,则是航空标准化工作的一个课题。     

流量调节器管路系统自激振荡特性研究

流量调节器管路系统在小流量大压降工况下会出现低频自激振荡现象。为了深入认识自激振荡产生机理,结合某稳流型流量调节器及管路系统,基于流量调节器弹簧振子动力学模型开展数值仿真研究。数值仿真得出自激振荡频率为94Hz,与发动机试验结果一致。分析了流量调节器结构参数对系统稳定性的影响作用,三角形滑阀节流口能够抑制管路系统自激振荡。自激振荡产生机理是液动力随滑阀节流口型面振荡,并对管路系统形成正反馈作用,当流量调节器综合刚度系数<0时,管路系统就失稳产生振荡。某流量调节器的负载特性试验表明,随着流量调节器压降升高,管路系统稳定性变差。仿真获得的幅频特性,稳定边界与试验结果一致。     

基于内外传热耦合的热气防冰系统仿真计算

基于内外传热耦合原理,建立了热气防冰系统的AMESim仿真模型,研究热气防冰系统在不同引气状态下,管路流量、压力及蒙皮温度的变化规律.采用所建立的仿真方法,计算飞机机翼热气防冰系统的内部流动特性和内外耦合传热特性,将计算结果与热气防冰系统流量分配试验结果进行对比.结果表明:管路流量、压力和蒙皮温度的仿真计算结果与试验结果最大误差为9%,验证了该仿真模型的正确性.在此基础上,对飞机短舱热气防冰系统进行了仿真,分析了飞行包线下系统内外的换热、温度变化、加热效率等关键参数的瞬态特性.仿真结果为热气防冰系统的设计、分析与优化提供依据.      

预存气体闭端管路的充填水击研究

为提升补燃循环发动机仿真平台的分布参数计算能力,针对常温液体充填预存气体闭端管路的水击现象,本文使用Modelica语言基于MWorks平台建立了一维有限体积的管路充填模型,并分别使用该模型和集中参数模型对现有文献中的充填水击实验进行了仿真模拟,结果表明：对于预存气体0.1MPa的工况下,一维有限体积模型与集中参数模型对实验的模拟度均较为接近;而在管路接近真空的工况下,一维有限体积模型的计算结果与实验数据吻合度很高,集中参数模型误差则高达76%左右。在不同预存气体压力下的计算结果表明：在管路刚度一定的条件下,预存气体压力0.1MPa以下时,气体的压缩缓冲作用是充填过程中水击压力峰值得到减弱的主要原因;在预存气体压力0.1MPa以上时,气体的缓冲作用与充填流量的减小共同导致了充填水击压力峰值的减弱。对不同弹性管路的计算表明：在闭端管路的充填过程中,管壁弹性对近真空管路的影响相对较大,对预存气体压力较大的管路几乎没有影响。     

航空发动机外部管路的结构与动力学特征参数分析

针对航空发动机外部管路系统的动力学设计需求,采用理论计算与试验测试相结合的方法研究管路系统的关键设计参数及影响规律。研究结果表明:外径、跨度和弯曲角度是影响导管振动特性的主要结构与装配参数,随外径增大,导管基频提高;随跨度增大,基频降低;随弯曲角度增大,基频提高。而弯曲半径、壁厚和安装横向偏移对固有特性的影响很小,可不予考虑。导管充液后,各阶模态频率会略有降低,液体密度越大,影响越大;而流体压力和速度对模态特性影响很小,可不予考虑。     

飞机燃油系统功能仿真分析

燃油系统在飞机上是一个非常庞大而且复杂的系统。利用流体仿真软件nowmaster构建了飞机燃油系统整体模型,并进行了一系列仿真分析,分别追踪了管路系统在正常情况、某一（些）增压泵失效、一发动机失效时发动机入口流量和压力随时间变化曲线,并与设计流量和压力进行对比分析,发现计算结果满足设计要求,证明这种方法是切实可行的。