1液压负载系统现状分析
目前，飞机发动机液压加载系统根据安装位置的不同可分为地面液压加载试验站、发动机短舱机载液压加载系统和飞机客舱机载液压加载系统三种。
1.1地面液压负载试验站
在航空发动机地面试车台试验中，一般采用地面液压负载试验站进行航空发动机液压负载功率提取，这是由于试车台安装空间大，设备研制相对较容易实现。该试验站一般采用油泵或气压供油油箱提供被试液压泵进口压力，通过比例流量阀调节液压油流量实现不同功率的提取，液压油换热采用水冷换热方式，换热效果好。
1.2发动机短舱式机载液压负载系统
在航空发动机飞行试验中，由于安装空间小，环境条件苛刻，要求设备体积小、可靠性高，设计难度较大。机载液压负载系统设计可依据不同飞行试验平台特点选择液压负载系统的安装方式。
如果发动机短舱内空间允许，可将机载液压负载系统安装在发动机短舱内。该系统的液压油温度控制是利用飞机燃油系统的航空煤油进行热交换，该换热方式需对飞机的燃油系统进行改装，难度较大；受燃油供油量的限制，该系统的换热效果不理想，若换热燃油供油流量控制不好，会影响发动机正常供油。同时，该系统的安装方式受空间限制，可维护性差。
1.3飞机机舱式机载液压负载系统
飞机机舱式机载液压负载系统是将液压负载系统集成安装在飞机机舱内，通过铺设液压管路完成液压泵和液压负载系统的连接，如图1所示。
图1飞机机舱式液压负载系统示意图
该安装方式是将所有液压元器件集成安装在减震机柜内，液压机柜安装在机舱内。采用电液伺服阀对液压流量进行无级调节，液压机柜安装在机舱内，可维护性较好。但由于液压机柜距液压泵较远，应充分考虑管道的压力损失。换热方式采用风－液冷却系统，过热的液压油通过液－液换热器把热量传递给液冷系统的冷却液，液冷系统利用液冷增压泵(高压离心泵)驱动冷却液循环，再经过气－液换热器，利用机舱外的冷空气对冷却液进行降温冷却，换热效果好。
2液压负载系统设计
2.1总体方案设计
该液压负载系统主要根据被试液压泵和系统技术要求开展设计研制。在结构上可分为机械系统和测控系统两大部分，如图2所示。机械系统和传感器集成在液压负载机柜内，通过管路与发动机短舱内的液压泵相连；测控系统集成在机箱内。两部分之间通过电缆相连，构成一个完整的液压负载系统。
图2液压负载系统总体方案
2.2系统组成及工作原理
液压负载系统工作时，液压泵由发动机输出的机械功率带动工作，液压泵1、液压泵2所需的油液由自主增压液压油箱液沿油泵吸油管路供给。经液压泵增压的液压油进入高压管路，液压油流经高压油滤、单向阀，通过电液伺服阀减压，将液压压力能转换为热能，升高了液压油温度，过热的液压油通过液－液换热器降温冷却回到液压油箱；经过液－液换热器的液压油把热量传递给液冷系统冷却液，液冷系统利用液冷增压泵(高压离心泵)驱动冷却液循环，再经过气－液散热器及温度控制活门等实现液压油温度在规定范围内的有效控制，从而实现液压油的降温冷却。液压泵的壳体回油由单独换热器冷却。液压负载系统通过调节流量大小实现液压泵的功率提取，以验证液压泵功率提取后航空发动机的工作性能是否符合要求。系统工作原理简图如图3所示。
图3液压负载系统工作原理简图
2.3液压泵入口压力
为了提高系统工作时的稳定性，提高油液的清洁度，防止油液氧化，选用密闭式自主增压液压油箱实现液压泵入口压力的建立，如图4所示。由于液压泵距液压油箱距离较远，为减少压力损失，故每个液压泵单独配置一个液压油箱。
图4液压泵入口压力建立原理图
2.4液压泵工作原理及其保护
被试发动机工作时，通过传动轴带动液压泵工作。液压泵的供油量由转速和每一转的排量决定。在转速一定的情况下，供油量的调节主要是通过改变斜盘与传动轴的夹角，从而改变每一转的排量来实现。当泵的出口压力小于95%额定压力时，斜盘与传动轴的夹角最大，泵的流量为全流量；当泵的出口压力由95%额定压力逐渐上升时，一定量的高压油推动变流量活塞，从而推动变量斜盘改变角度，达到调节流量的目的；当系统的压力达到额定工作压力28MPa，供油量为0，此时液压泵处于空载状态，吸取的油液仅供油泵内部泄漏、润滑和散热之用，对系统停止供油。
液压泵出口高压管路上安装有安全阀，当发生故障造成系统压力高于安全值时，安全阀自动打开，使高压油直接回油箱。
结束语
(1)分析了航空发动机液压负载系统现状，结合被试对象和试飞平台开展某涡桨发动机液压负载系统方案设计与研制。
(2)通过机上地面试验验证，本文作者设计研制的液压负载系统能够满足某涡桨发动机液压功率提取要求，保障了型号首飞和型号进度。
(3)通过液压负载系统分析、换热和流阻计算、元器件选型、集成安装设计、地面调试等方式完成液压负载系统研制，提高了液压负载系统的设计与研制水平。
(4)研制的液压负载系统集成度高、换热效果好、维护性好、简单方便，能够扩展应用到其它类型的航空发动机液压负载试验。
参考文献
［1］江辉军，安玉娇，袁朝辉．飞机液压系统流量压力负载模拟［J］．航空学报，2011，32(7):1357－1370．
［2］李大伟，郭建，赵玮．一种液压负载模拟系统的研究［J］．机床与液压，2014，42(2):60－62．