1空客A320液压系统

1、空客 A320- 液压系统 李桃山 南昌航空大学 飞行器工程学院 100631 班 10 号 摘 要 ：A320系列飞机成功的设计理念及架构奠定了空中客车公司在民机市场 中的地位。从系统构成、 工作性能、可靠性及维修性等方面对 A320液压系统进行 了详细介绍和分析。 该机型液压系统架构简洁 , 具有一定的先进性 , 对相近民用机 型设计而言 , 具有重要的参考意义。 关键字 ：A320液压系统;主液压系统 ;辅助液压系统1、引言： 装有两台喷气式发动机、可供大约 150 个座位的空中客车 A320， 是首次安装了数字式电子飞行操纵系统的民用客机。 由于飞机操纵、 增升装置和 起落架操纵需要较

2、大功率， 所以其液压系统是个复杂、 多余度、 大功率的液压系 统。该液压系统最鲜明的特点是突出了它的可靠性。2、A320系列飞机介绍空中客车 A320系列飞机是欧洲空中客车工业公司研制生产的双发中短程 150 座级飞机。 A300310 宽体客机在获得市场肯定并打破美国垄断客机市场的局面 后。空中客车公司决定研制与波音 737 系列和麦道 MD80系列进行竞争的机型， 在 1982年 3月正式启动 A320项目。1987年 2月22日首飞。截至目前世界上共 有 200 多家运营商运营着 3700 多架 A320 系列飞机， 其中包括 A318、A319、A320 和 A321 在内。订购的飞机

3、总量突 破 6300 架。A320 飞机具有更宽大 的座椅、更宽敞的客舱空间、更 好的使用经济性和更高的可靠性 等优点 , 是一种真正经过创新的 飞机。A320系列客机在设计中“以 新制胜”, 采用了先进的设计和生 产技术以及新型的结构材料和先 进的数字式机载电子设备 , 是第 一款使用电传操纵飞行控制系统的大型客机。此外空中客车公司还在该系列飞机中使用了动态运力管理系统。 飞行员只需 参加一种机型的培训课程就可驾驶该系列所有的飞机。 在经过极短时间的额外培 训后，飞行员就可迅速从单通道飞机换飞较大型的远程飞机。 同样， 一个机械师团队也可维护该系列的所有飞机。3、A320液压系统概述及工作原

4、理A320 飞机安装有三个相互独立的液压系统 （ 没有液压油的交换 ） , 分别称为绿 系统、黄系统和蓝系统。每一系统都有各自的液压油箱 （引气增压 ） 。三个系统 的正常工作压力均为 3 000p si （ 冲压空气涡轮作动时为 2 500p si） 。液压系 统功能如图 1 所示。3.1 主液压系统主液压系统包括绿系统、 黄系统和蓝系统这三个系统 , 向飞机的用户系统提供 液压动力。图 1 A320 液压系统结构功能框图如图 1所示, 绿系统（图 1中左系统 ）由左发动发动机驱动泵 （ EDP）供压, 蓝系 统（图 1 中中间系统 ）由电动泵供压 ,当发动机工作时这三个主系统自动供压。 两

5、 个 EDP通过附件机匣直接连接在对应的发动机上 , 当任何一个发动机运转时 , 蓝 系统的电动泵都会自 动起动。所有系统的正常工作压力均为 3 000p si 。绿系统主要提供液压动力给起落架 （包括前轮转向操纵 ） 、正常刹车、左 （1 号）发动机反推、部分飞行操纵系统、动力转换组件等。系统的大多数部件都安 装在主起落架舱内 , 与另外两个系统完全隔离。黄系统主要提供液压动力给货舱门、备用刹车、右 （2 号） 发动机反推、部分 飞行操纵系统以及动力转换组件等。 黄系统的大部分组件都安装于机腹整流罩右 侧的黄液压舱上 ,位于主轮舱前方。 黄系统随右 （2 号）发动机起动自动工作 ,必要 时可

6、以在驾驶舱对系统进行操作。蓝系统主要给部分飞行操纵系统以及恒速马达等提供液压动力。 蓝系统舱位 于机腹整流罩左侧的主起落架舱前方 ,系统大多数部件安装于此舱 , 只有油箱和 低压过滤器安装于主起落架舱尾部的机腹整流罩左侧。3.2 辅助液压系统当主泵不能供压时 , 由辅助液压系统对飞机供压。辅助液压系统及相关的部件有蓝辅助系统 （RAT） 、动力转换 组件（ PTU） 、对黄系统供压的电动 泵以及一个仅对货舱门供压的手动 泵。动力转换系统有一个双向动力 转换组件 （ PTU） , 在绿系统和黄系 统之间传输动力。当绿系统和黄系 统的压力差超过设定值时 , 压力大 的系统通过 PTU将压力传输给另

7、一 个系统。绿、黄系统分别使用电磁 阀来打开或关闭 PTU,另外还有机械隔离接头用于防止 PTU在维修时因意外工作而导致的危险。蓝系统的 RAT安装于机腹整流罩左侧舱内 , 它在双发失效条件下为飞控系统提供动力 ,并通过恒速马达 / 发电机(CSM/ G)产生的电力作为应急电源。 当两个发 动机都出现故障 , 或者一个发动机出现故障而另一个发动机的发电机出现故障,或者飞机电源失效时 , RAT能自动 展开, 但只有在飞机飞行速度大于 100knot ( 节) 时自动功能才有效。 飞行和维修人员亦可在驾驶舱内 人工展开 RAT,一旦展开 , 只有在 地面时才能进行收回。黄系统的电动泵安装于黄液

8、压系统舱内 , 当发动机或发动机泵, 且可以通过 PTU向出现故障时 , 该电动泵给黄系统提供液压动力作动其所有部件 绿系统供压。此外 , 安装于黄系统地面维修面板上的手动泵也可以通过选择活门 提供液压动力进而操纵前后货舱门。3.3 分述三个系统各自功能三个主系统互相是液压式隔离的。 液压油不可能从一个主系统到任何其他的 主系统。发动机驱动 泵(EDP)提供给绿 和黄主系统液压 源。绿系统连接左 发动机黄系统连 接右发动机。蓝系 统是由电动泵驱 动的。当发动机运 转时, 三个主系统 自动供给液压源 直接连接两个 EDP 到他们相关的发动机 ( 通过附件齿轮箱 ), 且当两个发动机中的 一个起动

9、时 , 蓝电动泵操作。如果主泵不能使用 , 也可以用一个或多个的辅助系统增压每个主系统。在三个液压舱中有系统里的大部份部件。 绿系统部件是主起落架舱里。 黄系 统部件在右机腹整流罩的液压舱内。 蓝系统组件在左机腹整流罩的液压舱里。 两个液压舱 （蓝和黄） 是在主起落架舱前部个。蓝和绿地面勤务面板位于左机腹整流主起落架舱后。1. 绿系统主要的供给对象有： 左右副翼、左右 5号扰流板、水平 安定面、左侧升降舵、左右缝翼翼 尖刹车、右侧襟翼翼尖刹车、偏航 阻尼器、左发反推、正常刹车、襟 翼缝翼、起落架、前轮转弯 （ 传统 型） ，现代加强型都是由黄系统供 压，因为在重力释放起落架的时候三个地面勤务面

10、板 , 每个主系统 罩处。黄地面勤务面板是在右机腹 整流罩内。 所有地面勤务面板都在绿系统有可能会失效导致前轮不能转弯，只能拖出跑道。绿系统可由发动机驱动泵， 动力转换组件 （ptu ），地面共给接头三个来源来 增压高压系统。绿系统的额定工作压力为 3000 psi（206 bar） 。系统的回油部分 通常增压到 50psi 。当绿系统和黄系统压差在 500psi 以上时 PTU工作，像一个泵一 样从压力低的那侧油箱里抽油 供给高啊系统，从而达到提高 压力低侧压力的目的。2. 黄系统的主要供给对象 有：方向舵、偏航阻尼器、俯 仰配平、右侧升降舵、右侧襟 翼马达、左侧襟翼翼尖刹车、 左右 2号、

11、 4号扰流板、备用停 留刹车、前后货舱门、右侧反 推。黄系统可由发动机驱动泵，动 力转换组件（ ptu ），地面供给 接头、手摇泵、黄电动泵五个 来源来增压高压系统。货舱门在黄电动泵失效的情况下可以通过手摇泵打开和关闭3. 蓝系统的主要供 给对象 有：方向舵、左右升降舵、左右 襟翼缝翼翼尖刹车、左右 3号扰 流板、左右副翼、应急发电机、 左侧缝翼马达。蓝系统可由：地面共给接 头、蓝电动泵、冲压涡轮三个来 源来增压高压系统。在空中双发停车的紧急情 况，蓝系统可通过冲压涡轮来紧 急提供液压压力， 优先供给应急 发电机和左侧缝翼马达。4、A320液压系统性能介绍A320 液压系统基本性能指标主要包括

12、以下几 个方面:(1) 系统压力 : 3 000p si;(2) 液压流体 :AS1241, 合成阻燃液压 油;(3) 液压流体工作温度 : - 54 + 107,给 定功率要求下为 - 55 + 60; 没有 定义功能和 功率要求下为 - 60 + 110 ;(4) 环境温度:处于工作状态的装置为 - 55 + 90 ; 不工作的装置为 - 65 + 110 ; ( 发 动机辐射区内的装置高出 20) ;(5) 污染度控制水平为 NAS1638 - 8级; 滤芯过滤精度为高压 15m,低压 3m;(6) 系统总容积 : 约为240 L;(7) 能源系统共安装了约 110种253个元件 ;(8

13、) 装置测试最大飞行高度 : 13716 m;(9) 工作寿命 : 20 年。A320飞机液压系统功率分配如表 1所示。5、指示和告警A320 飞机的三个液压系统均装有各类传感器 , 用于监控油箱的油量、系统的 压力、泵的输出压力、 液压油的温度以及油箱内的压力等。 这些数据用于系统告 警指示、操作、维护。告警包括音频报警 , 灯光报警以及由 ECAM显示警告信息。6、A320 液压系统重量A320 飞机液压能源系统共安装了约 110种液压元件 ,总计253个; 不包括液压 油和固定装置情况下 , 液压能源系统总重量约为 410kg, 其中液压元件约为 193 kg。7、A320 飞机液压部件

14、外漏检查标准部件工作后检查，如果有外漏与下表比较部件正常标准放行标准1液压泵 发动机驱动泵 EDP 电动泵 EMP 应急冲压涡轮 RAT 动力组件 PTU静态封严无渗漏2 滴 /10 分钟静态壳体1 滴 /10 分钟1 滴 / 分钟轴封严（系统增压）2滴/ 分钟RAT：2 滴/ 小时8 滴 / 分钟RAT：6滴/ 小时轴封严（工作中）EDP：5 滴/ 分钟EMP：5 滴/ 分钟RAT：1 滴/ 分钟PTU：5 滴/ 分钟EDP：60滴/ 分钟EMP：30滴/ 分钟RAT：1滴/ 分钟PTU：30滴/ 分钟2伺服控制升降舵 副翼 方向舵 扰流板 偏航阻尼器偏航阻尼见注 4见注 4静态封严（系统增

15、压）无渗漏2 滴 /10 分钟动力封严（系统增压）1 滴 /10 分钟升降舵： 6 滴/10 分钟（见注 1）副翼： 6 滴/10 分钟（见注 1）方向舵： 30 滴/ 分钟扰流板： 30 滴/ 分钟偏航阻尼器： 30 滴 / 分钟动力封严（工作中）1 滴 /10 循环升降舵： 3 滴/10 循环（见注 1）副翼： 3 滴/10 循环（见注 1）方向舵： 15 滴/ 循环扰流板： 15 滴/ 循环偏航阻尼器： 15 滴/ 循环3作动筒如：起落架作动筒起落架舱门作动筒货舱门作动筒封严无渗漏2 滴 /10 分钟杆体封严（系统增压）1 滴/ 分钟30 滴/ 分钟杆体封严（工作中）1 滴/ 循环2 滴

16、 / 循环4接头管路对管路接头无渗漏2 滴 /10 分钟（见注 2）管路无渗漏无渗漏旋转接头无渗漏30滴/ 分钟组件连接处无渗漏2 滴 /10 分钟（见注 2）线轴连接无渗漏2 滴 /10 分钟（见注 2）5其他静态封严无渗漏2 滴 /10 分钟动态封严无渗漏1 滴 / 分钟（系统增压）如：分配器开锁作动器液压马达轴封严5滴/ 分钟30滴/ 分钟缝翼 襟翼THS（增压和工作中）CSMG恒速马达发电机1滴/ 分钟6 滴 / 分钟刹车系统（见注 3）（见注 3）刹车组件无渗漏无渗漏（放松状态）刹车组件1滴/ 分钟2 滴 / 分钟（供压状态）地面渗漏计量组件（放松状态）2滴/天4滴/天（系统增压）1

17、 滴 /5 个循环2 滴 /5 个循环（增压和操纵后）1 滴 /15 分钟2 滴 /15 分钟手摇泵5滴/ 分钟30滴/ 分钟（货舱门、油箱加油）优先活门无渗漏2 滴 /10 分钟注：1，对于升降舵和副翼伺服控制， 同一个操纵面上超过两处漏油超标是不允许的。2，确定连接处的拧紧力矩正确3，整个系统和接头处总的渗漏不大于 10 滴/ 分钟4，偏航阻尼作动器渗漏标准：- 若小于 4 滴/ 分钟，无须采取任何措施- 若在 4 滴/ 分钟和 14 滴/ 分钟之间，在后续 600 个飞行小时内，更换偏航阻尼 作动器（参照 AMM TASK27-26-51-000-001和 AMM TASK27-26-5

18、1-400-001）-若在 15 滴/ 分钟和 30滴/分钟之间，在后续 100 个飞行小时内，更换偏航阻尼 作动器（参照 AMM TASK27-26-51-000-001和 AMM TASK27-26-51-400-001）- 若大于 30 滴 / 分钟，立即更换偏航阻尼作动器 （参照 AMMT ASK27-26-51-000-001 和 AMM TASK27-26-51-400-001）5，若温度低于 -40 度，允许 10滴/ 分钟。8、系统可靠性及维修性A320 设定的可靠性指标为飞机在投入运行两年内使用可靠性达99%,这意味着故障率必须限制在 1%范围内。为此 ,设计人员将 1%的故

19、障率在各个系统中进行 分解 , 从而确定液压系统的故障率范围。按照计算 , 整个液压装置失效的概率为 1 / (1E- 9 飞行小时 ) , 超过飞机寿命。飞机工作时间大致为 20年, 约60 000 工作小 时。A320 液压系统通过以下系统配置细节 , 达到较 高的维护性水平。(1) 机外供压接头 : 3 个系统的压力管路和回油管路都安装有自封接头 ;(2) 通过黄 / 蓝系统的电动泵以及 PTU配置, 可以实现在不需启动发动机及地 面液压源的情况下也能进行系统维护和调试 ;(3) 快卸接头和单向阀保证了泵的迅速更换而不产生实质性的液压流体泄 漏;(4) 为了方便系统检测和调整 , 在易于

20、接近的地方设置控制面板且将主要维 护设施集中于“维护板”上 ;(5) 借助于机外供油的油箱加油接头 ;(6) 随机配备的系统加油手动泵以及具有油箱状态监视的选择阀使得系统维 护易于实现 ;(7) 每个蓄压器都安装有氮气充气阀和用于压力监视的压力表 ;(8) 油滤都装有油污染指示器 , 污染油滤的更换可在不用工具和无液压流体 损耗的情况下进行 ;(9) 每个系统都安装一个液压油采样阀 ;(10) 借助于开关阀和一个机外测量装置可检查每个执行机构 ( 特别是伺服操 纵系统 )的内部是否有泄漏情况 ;(11) 系统在正常工作状态下具有自动排气功能 , 同时油箱增压系统的管路中 设有液体分离器 , 使得系统具有较高的污染度自控制能力 ;(12) 每个系统都安装了一个手动操纵的油箱卸压阀 ;(13) 各种连接和元件的物理结构 , 保证了其在安装和更换时不会混淆 ;(14) 通过一个安装在维护板上的装置实施 RAT功能的测试和收回 ;(15) 为减少更换元件的工作量 , 在必要的位置空间里 , 元件总是安装在分体 座上;(16) 在使用标准工具安装元件的情况下 , 不必移开相邻