航空航天事业发展中,直升机是不可或缺的重要飞机类型,因为直升机的体型相对较小,多应用于大型飞机无法完成的飞行任务中,拓展了直升机的应用范围。针对直升机的实际运行而言,受到操控水平及环境因素等影响,液压系统发生故障问题的概率较高,给直升机的稳定运行带来不良影响,无法保证直升机飞行过程中的安全性及稳定性。为此,应加大液压系统的控制力度,减少故障问题,科学处理现有的故障问题,为航空航天事业的可持续发展提供动力。
1.引发直升机液压系统故障的主要原因
1.1液压油箱设计及制造环节存在不足
现阶段的直升机飞行中,通常会存在设计缺陷。因为多数直升机采用开启式空气增压油箱,所以,容易在加油环节及日常维护环节,在油箱中进入水分和尘土,一定程度上增加了空气与液压油接触的机会,因此,容易污染直升机的液压油,给直升机的安全稳定飞行带来不良影响。
1.2液压系统管路以及附件的布局不合理
立足直升机零部件的角度,引发液压系统故障问题的主要原因包括导管弯曲位置较多及缺少对系统良好地维修等,且在安装附件的过程中,容易受到飞机空间的限制,不利于对导管的科学使用。首先,针对油液的流动环节,容易造成严重的局部损失及沿程损失,给系统的稳定运行带来不良影响,最终导致温度升高;其次,在压力脉动的作用下,给液压系统的管壁带来强大冲击力,会增加导管破裂的概率,出现故障问题的概率较高。
1.3管路和附件在高温区使系统温度偏高
因为直升机液压系统中的液压泵主要通过发动机转子带动,在发动机舱周围安装很多液压附件及导管,当发动机进入工作状态后,周围的温度会不断升高,不利于液压系统的正常散热,给系统的运行带来不良影响。系统温度过高会引起液压附件工作不稳定、液压油性能变差、系统污染严重等不良后果。从上述分析可知,引起液压系统故障多的主要原因:一是直升机空间狭小,使系统设计存在缺陷,导致附件可靠性低、系统布局不合理、工作温度高和抗污染能力差;二是维修质量不高和系统污染严重。要想减少液压系统故障,一方面应该改进系统设计,提高系统的可靠性和维修性;另一方面需培养良好的维护作风,防止系统污染,提高维修质量。本文提到的故障,通过事后排故和检查发现,事故原因是应急液压油箱漏油,且发现漏油处在油箱的焊接处,说明飞机上的装备质量问题直接影响着飞行安全。
2.直升机液压系统故障问题给飞行安全带来的影响
2.1桨距-油门杆固定不合理及无法操纵高度
直升机的桨距-油门杆通过按压摩擦离合器断开按钮接通液压助力器进行操纵,按压磨擦离合器断开按钮时,液压系统的电磁活门打开供油路,所以当液压系统故障后,液压助力器将不能正常工作,桨距-油门杆上的摩擦离合器断开接通按钮,最终导致桨距-油门杆固定在一个位置提不动。
2.2飞机容易出现摇摆及状态稳定性不可控
直升机产生摇摆、状态不稳情况是由操纵系统故障引起的。操纵系统的故障很多是由液压系统故障引起的,所以液压系统的工作正常与否决定了操纵系统能否正常工作。大部分操纵系统通过液压助力器进行操纵,操纵系统的每个部分都会影响直升机的操纵,但对直升机进行操纵、保持或改变直升机的状态,最关键的控制机构是自动倾斜器。自动倾斜器的功用是在桨距-油门杆和驾驶杆的操纵下改变旋翼空气动力合力(旋翼拉力)大小和方向,进而操纵直升机。自动倾斜器靠液压助力器通过纵向、横向和总桨距操纵摇臂传给的力进行操纵,所以液压系统故障会导致液压助力器不工作,进而导致自动倾斜器不工作,最后导致无法对直升机的状态进行操纵。
2.3液压系统故障问题限制自动驾驶仪的运行
针对现阶段的直升机自动驾驶仪来说,主要构成相对复杂,包括补偿传感器、操纵台、放大器组及角速度传感器等,还涉及液压舵机组及表速给定修整器等,此类内容直接影响自动驾驶仪运行中的稳定性。立足以上构成部分的角度,通过对液体压力的利用,能够实现液压舵机组的正常运行,还能实现直升机尾桨及旋翼的操作,为直升机的整体安全飞行提供动力。同时,通常情况下,在直升机中安装的液压舵机数量以4个为主,其中3个安装在舵向操纵系统、横向操纵系统及旋翼总桨操纵系统中,另1个液压舵机安装在飞机的航向操纵系统中。此外,从液压舵机组中应用的液体压力的角度出发进行分析,通常依靠液压系统进行提供,一旦液压系统出现故障问题,则容易影响压力供应效果,还会阻碍液压对机组的正常运行,给直升机自动驾驶仪的正常运动带来不良影响,无法维持自动驾驶仪的稳定工作状态。
3.直升机液压系统故障问题的有效处理方法
一旦直升机的液压系统出现故障问题,容易给直升机的飞行安全带来不良影响,作为直升机的操作人员,应结合实际情况科学处理液压故障。
3.1控制飞机状态及关断主液压系统操纵电门
无论处于哪个飞行阶段,如果直升机出现不正常的情况,需要严格控制飞行操纵,为后续的稳定飞行奠定良好基础,当主液压系统发生故障问题后,应及时关闭操纵电门,可第一时间停止主液压系统的工作,以防出现过多的故障问题,减少给主液压系统稳定运行带来的不良影响,避免出现故障无法控制的情况。
3.2关断自动驾驶仪及松开油门变距锁
针对直升机液压系统故障问题的处理而言,还可以采用关断自动驾驶仪的方式,避免自动驾驶仪出现异常的工作状态,也可以降低自动驾驶仪不工作问题的发生概率。同时,通过关闭自动驾驶仪,能减少给直升机正常操纵带来的不良影响。此外,可通过松开油门变距锁进行处理,即当直升机的主液压系统出现故障问题时,通过松开油门变距锁,能使浆距—油门杆脱离液压系统的控制,进而在手臂力量的作用下即可实现对直升机的操控。
3.3根据任务情况,就近机场着陆
通过分析相关的统计数据,因液压系统引发的故障问题在飞机事故中占5%,为此,应提高对直升机液压系统设计及制造方面的要求,加大以上环节的监督力度。如果在实际飞行过程中遇到故障问题,应结合对实际情况的分析,选择距离相对较近的机场进行紧急着陆,为直升机的机组人员及乘客提供安全保障,降低安全事故的发生概率。
结语:直升机是航空航天事业发展中不可或缺的重要工具,直升机的飞行状态直接影响实际应用效果。而在直升机的整体构成中,液压系统是关键组成部分,一旦液压系统出现故障问题,容易给直升机的正常飞行带来不良影响,因此,应提高对直升机液压系统的重视程度,做好整体的研究分析,明确直升机的飞行状态,针对不同的故障问题,采取相应的处理措施,可有效维持直升机的稳定运行,充分发挥液压系统的支撑作用,为直升机的安全稳定飞行提供动力,为机组人员及乘客提供安全保障。
参考文献:
[1]袁凯.某型直升机辅助液压系统故障研究[J].长沙航空职业技术学院学报,2021,21(02):10-13.
[2]郭飞峰,郑学伟.液压系统故障对直升机飞行的影响[J].科技创新与应用,2020(19):55-56.
[3]梁云瑞,刘明.某型直升机应急液压系统故障分析[J].直升机技术, 2019(2):3-3.