航空液压油的污染及其测定
赵文君
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赵文君,. 航空液压油的污染及其测定[J]. 航空航天学报,2022.9. DOI:10.12721/ccn.2022.157079.
摘要: 航空液压油在能量传递、转换和控制等方面都发挥着至关重要的作用。作为液压系统重要的工作介质,液压油的质量直接关系到飞机液压系统工作的安全性、有效性,一旦油液被污染极有可能引发飞行事故。基于此,本文从液压油污染物种类、来源入手,分析具体的污染物类型可能造成的污染危害,并提出具体的测定方法和防护措施,进而提高飞机液压系统的可靠性。
关键词: 航空液压油;污染测定;防护措施;污染物
DOI:10.12721/ccn.2022.157079
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引言:液压油是维持飞机液压系统持续运作的主要介质,根据已有数据,70%-80%飞机液压系统故障是因为液压油污染。飞机液压系统本身的结构特点和工作方向,对航空液压油的性能提出了较高要求,如果污染问题始终得不到解决,那么航空液压油性能也无法保证。因此,相关人员应加强对航空液压油质量的监控,定期对污染度进行测定,并且展开相应的故障预防和防护工作,最大程度确保飞机飞行安全。

一、航空液压油污染的来源和分类

(一)航空液压油污染的来源

随着航空航天技术发展,飞机性能不断提高,液压系统也朝着全新的方向发展,在高温高压的环境下,液压油性能也要得到进一步提高。但如果液压油污染问题始终得不到解决,那么飞机的整体发展也会将陷入瓶颈。另外,在环境保护意识不断增强的今天,航空液压油的污染问题必须要得到系统的控制。从污染物的来源来看,可以分为外界和内部两个方面,外部污染物主要是在制造、运输、储存、组装等过程中出现的,维护过程中也存在让外界污染物进入液压油的机会。例如,外界空气中的尘粒、铁屑、磨料、焊渣、铁锈、水滴、杂质等都是潜在污染物。从内部角度来看,液压系统在运行过程中零部件会出现磨损问题,磨损产生的金属微粒、磨屑等磨损颗粒,是内部污染物的主要来源,如:密封材料、液压元件、运动元件等都会产生切削磨损、疲劳磨损。需要注意的是液压油本身也会出现物理、化学变质,产生污染物,如:胶状物。

(二)航空液压油污染的分类

由上可知,液压油污染物主要包括:固体颗粒污染物、空气、水分、变质,不同污染物带来的污染问题各不相同。固体颗粒物是尘粒、铁屑、焊渣等污染物的总称,这些固体颗粒物形状、尺寸各不相同,大部分情况下,按照质地进行划分硬质、软质颗粒物。较大的硬质颗粒可能会划伤液压系统元件,还会导致液压系统元件出现压痕,进而在短时间内引发系统故障,甚至会导致安全事故。较小的硬质颗粒虽然危害程度较低,但会导致液压系统元件磨损、磨蚀更加严重,缩短液压系统元件的使用寿命。需要注意的是较小的硬质颗粒一旦卡在密封部位,会造成系统整体功率下降,继而引发系统出现功能障碍,最终出现飞行事故。相反,软质颗粒则会导致油液变质概率提高。空气是重要的污染来源之一,主要以混入、溶入两种为主,混入液压油的空气以气泡的方式悬浮在空气中,溶入液压油的空气以溶解态分布其中。空气进入液压系统会导致系统无法进行正常运行,一方面腐蚀液压系统元件,诱发液压油变,此外还会导致空穴现象的出现,进而产生气蚀,最终造成飞机操纵失控。水有三种不同的入侵形态,包括:游离态、乳化态和溶解态。水的出现为微生物生长提供了机会,导致金属被腐蚀、液压油变质加速,还会使得液压油在低温情况出现结冰情况,堵塞节流孔、滤网。从上述几类污染物来看,都会直接影响液压油质量,而且随着使用时间的延长,工作过程中产生的热量会进一步加速液压油变质,最终造成系统故障。

二、航空液压油污染的测定和防护

(一)航空液压油污染的测定

近几年来,国家对液压油污染等级控制日益完善,相应的标准也随之提高,从目前来看,光测法、自动颗粒计数法、淤积法、电测法、超声波法、显微镜颗粒计数法、质量测定法等在测定液压油污染问题上效果较优。其中,质量测定法环节较多、试验过程中较长,虽然能够反映污染物的总质量,但无法反映出颗粒的大小和尺寸。显微镜颗粒计算法虽然精确度有所提高,但对测定人员的专业技能、熟练强度、工作强度都有较高的要求,测量结果受人为因素的影响较大。而光测法目前缺少统一的判定标准,需要同时进行透射光和散射光测定才能够保证准确度。淤积法也是如此,而且会受到系统压力波动、污染物颗粒等多方面因素的影响准确性无法保证,缺少统一标准。总的来看,大部分污染测量方法或是缺少统一标准,或是准确性无法保证。相比较而言,自动颗粒计数法是其中效果较优、缺陷较少的测定方法之一,尤其是遮光型测量方法,借助自动测定仪就可以完成测量,不受人为因素影响,测量方法高效便捷,但其无法区分污染物,因此可以将其与其他测量方法相结合,根据实际的测定内容,选择两种或者多种不同的测定方法,打造出综合性的测定体系,确保测定结果的准确性。

(二)航空液压油污染的防护

污染是液压油最为致命的问题,直接关系到飞机的飞行安全,在落实污染度测定工作的同时,也要落实相应的防护措施,切实提高污染防护效果。第一,操作规范化。对相关机务工作人员提出明确的要求,尤其是维护人员,相关操作必须严格落实,减少污染物入侵概率。第二,意识强调性。让机务工作人员对液压油污染问题提高重视,认识到这一问题的严重性,从而在日常工作中对这一问题提高重视。有关人员也要加强重视,落实相应的管理制度,以此强化污染物的防护效果。第三,定期做好防尘工作。试验台、油泵车等关键性设备,必须要做好清洁工作和维护工作,定期更换油液和滤网等。第四,落实污染测定工作。污染检测设备也要进行定期更新,相应的数据记录也要定期校验,实现系统化、持续化的污染监控,确保飞机飞行的安全性。由上可知,无论是传统的污染测定法,还是新型污染检测法,都需要借助计算机和微电子技术,因此,建立运检信息化管理体系,实现智能化管理无疑是未来航空液压油污染测定的核心方法之一。在实际运检管理工作中,应用大数据、云计算、无线传输等信息技术,可以有效提高运检效率和质量。比如,按照线路所在区域,实现分区管理,同时打造出航空液压油污染度数据库,汇总收集不同时期阶段下航空液压油污染度。在此基础上,一旦出现数据波动,就能够立即发现,采取预防性处理措施。数据库中的数据也可以为故障排查提供参考,快速准确的响应,实现一体化管理。

总结:综上所述,在飞机液压系统中液压油直接决定了系统整体的运行效果,但从目前来看,液压油的污染问题较为严重,相应的防控工作必须要得到落实。科学、合理的测定工作可以让防控措施更加合理,为预防工作提供参考。光测法、自动颗粒计数法、淤积法、电测法、超声波法、显微镜颗粒计数法、质量测定法等都是目前较为常见的方法,但方法各具优缺,遮光型自动颗粒污染度测定是目前应用技术最成熟、科学、全面的方法之一,但也存在一定的局限性。因此,在实际测定过程中,要根据液压油实际情况采用综合性的测定方法,进而落实相应的防护措施。

参考文献:

[1]罗健,许世海,向硕.地面装备用航空液压油替代可行性研究[J].当代化工,2021,50(01):100-103.

[2]王长春,费逸伟,马军,彭显才.航空液压油的污染和控制[J].化工时刊,2019,33(06):32-34.

[3]王长春,费逸伟,姜旭峰,彭显才.航空液压油的现状及发展趋势[J].合成润滑材料,2019,46(01):29-32.

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