Файл: Матвеенко, А. М. Расчет и испытания гидравлических систем летательных аппаратов.pdf

во всех точках замера снижается, достигая минимальной величи­ ны 12° С в сливной магистрали бустеров системы -управления самолетом. Температура жидкости в баке при этом 30° С.

На рис. 4.11 показаны графики, характеризующие измене­ ние температуры рабочей жидкости в баке гидросистемы двух­ моторного пассажирского самолета с негерметической кабиной при полете у земли при различных (низких) температурах на­ ружного воздуха. Как видно из рисунка, в течение первого часа

щего воздуха — 5—10° С

полета температура возрастает, а в дальнейшем стабилизируется. При длительном полете (более 4 ч) и температуре наружного воздуха —45-:— 48° С температура жидкости не превышает

12° С.

Температура агрегатов гидросистем определяется на тех же режимах полета, на которых измеряется температура рабочей жидкости, т. е. в наиболее теплонапряженных условиях. Распо­ ложение датчиков температуры, а также их тип определяются в зависимости от конструктивных особенностей агрегатов, систе­ мы и самолета. Температура агрегатов замеряется с помощью датчиков сопротивления или термопар.

Датчики сопротивления, выполненные в виде плоских пакетов или плоских проволочных решеток, накладываются или наклеи­ ваются на поверхность агрегата и изолируются от влияния внеш­ ней среды, как правило, несколькими слоями стеклоткани, а за­ тем обмоткой теплостойкой лентой. Изоляция должна перекры­ вать площадь поверхности, занятую датчиком. Теплоизолирую­ щее устройство не должно закрывать значительную часть поверхности агрегата, чтобы не повлиять на его температурный

режим.

Температура окружающего воздуха в зоне расположения аг­ регатов гидросистем определяется для выявления факторов,

165

влияющих на температурный режим систем. Температура окру­ жающего воздуха в зоне расположения агрегатов гидросистем замеряется с помощью перечисленных ранее датчиков.

Если замерять необходимо лишь максимальные значения температур, то могут быть использованы плавкие термосвидете­ ли, устанавливаемые в различных отсеках в зоне расположения гидроагрегатов.

В результате испытаний гидросистемы при определении ее температурного режима должно быть установлено, что на всех установившихся и переходных режимах полета самолета и ра­ боты двигателей не происходит недопустимого повышения тем­ ператур по сравнению с заданными на агрегаты системы и рабо­ чую жидкость. В процессе испытаний выявляются зависимости характеристик гидросистемы от температуры окружающего воз­

тоспособность гидросистем и их надежность в значительной сте­ пени зависят от свойств применяемой рабочей жидкости. Рабо­ чая жидкость, залитая в гидравлическую систему, в процессе ее работы подвергается изменениям вследствие дросселирования, насыщения воздухом, контакта с различными материалами дета­ лей агрегатов, воздействия температуры, механических приме­ сей, радиации и других факторов; в нее может попасть влага (через систему наддува или дренажа), пыль. При длительной работе жидкости под высоким давлением, особенно в условиях дросселирования через узкие щели в агрегатах и прокачки насо­ сами , снижаются вязкость и смазывающие свойства жидкости. Процесс уменьшения вязкости объясняется происходящими мо­ лекулярно-структурными изменениями в жидкости (разрыв слож­ ных молекул на более мелкие) при механическом воздействии на нее.

При повышении температуры рабочей жидкости интенсив­ ность окисления рабочей жидкости увеличивается. Поэтому изме­ нения рабочей жидкости при испытаниях должны строго контро­ лироваться при изменении ее температуры.

Наличие воздуха в рабочей жидкости приводит к ускоренно­ му ее окислению, увеличивает вспениваемость жидкости, резко ухудшает работу насосов и снижает их производительность, по­ вышает упругость рабочей жидкости, что может вызвать замед­ ление срабатывания исполнительных механизмов и неустойчи­ вость работы системы управления самолетом.

Если в рабочую жидкость попадает вода, то это приводит к ее вспениванию и, как следствие, выбросу жидкости в дренаж.

166

8)

Рис. 4.13. Зависимости времени выпуска закрылков на 45° от температуры рабочей жидкости:

/—'в полете; 2—на земле; 'ф —после дли­ тельной стоянки на земле

Имеющиеся в жидкости механические примеси (продукты изно­ са деталей агрегатов, частицы металла, резина, пыль, песок и т. п.) ускоряют износ агрегатов, окисляют рабочую жидкость, увеличивают усилия страгивания золотников гидроусилителей, кранов, резко снижают надежность работы всех гидросистем.

В процессе испытаний гидросистем рабочую жидкость следу­ ет периодически направлять на лабораторный анализ, чтобы оп­ ределить вязкость, содержание механических примесей и воды, цвет и прозрачность.

Отбор проб рабочей жидкости для лабораторных анализов рекомендуется производить из баков гидросистем не реже чем через каждые 10—15 полетов самолета, и не позже чем через 5 мин после выключения двигателей (для исключения осажде­ ния механических примесей из рабочей жидкости). Для этой цели могут быть использованы краны для слива рабочей жидко­ сти из баков или бортовые штуцера для подключения наземной гидроустановки. Проба берется в количестве не менее 0,5 л. Непосредственно перед отбором пробы необходимо слить в от­ дельную емкость часть рабочей жидкости, чтобы предотвратить попадание посторонних механических примесей в отбираемые пробы. Лабораторные анализы проб рабочей жидкости произ­ водятся в соответствии с действующими ГОСТами.

Оценка чистоты гидросистем производится по результатам лабораторного анализа отобранных из систем проб рабочей жидкости на содержание механических примесей. Содержание механических примесей определяется весовым и микроскопиче­ ским методами. Учитывая значительную трудоемкость микро­ скопического метода, определение содержания механических примесей по гранулометрическому составу в каждой из подси­ стем производится не менее двух раз за период испытаний: в на­ чале и в конце летных испытаний.

О п р е д е л е н и е в н е ш н е й и в н у т р е н н е й г е р м е т и ч ­ ности. Герметичность является одним из основных параметров гидросистем, обеспечивающих безотказность их работы в процес­ се эксплуатации самолета. Различают внешнюю и внутреннюю герметичность.

Внешняя герметичность гидросистем определяется по отсут­ ствию утечек рабочей жидкости из систем как при наличии дав­ ления, так и при отсутствии давления в системах. Она опреде­ ляется путем визуального наблюдения за агрегатами, трубопро­ водами, местами соединений агрегатов и трубопроводов, по от­ сутствию следов рабочей жидкости на деталях ^конструкции самолета, двигателей, на электропроводке (рабочая жидкость гидросистем имеет характерную окраску), по отсутствию запоте­ вания агрегатов и соединений гидросистем.

Внешние утечки (внешняя негерметичность) не допускаются по соображениям пожарной безопасности, облегчения эксплуата­ ции, поддержания чистоты, удобства контроля. Незначительные

168

внешние утечки допускаются лишь по подвижным соединениям агрегатов гидросистем в количествах, не превышающих установ­ ленных норм, если в конструкции летательного аппарата преду­ смотрен организованный сбор или дренаж утечек.

Внутренняя герметичность определяется величиной падения давления в системе за определенный промежуток времени после создания давления в системе и отключения источника давления. Она характеризует величину утечек рабочей жидкости, перете­ кающей нз линий высокого давления, содержащих гидроаккуму­ ляторы, в линии слива по зазорам между отдельными деталями агрегатов гидросистем (насосов, гидромоторов, гидроусилителей, кранов управления, силовых цилиндров и др.).

Внутренние утечки в значительной мере влияют на время вы­ полнения рабочих операций (быстродействие) исполнительных механизмов гидросистем. При значительных внутренних утечках замедляются все операции механизмов, снижается к. п. д. систем, а в системах с автоматом разгрузки происходят частые вклю­ чения насосов на рабочий режим, что быстро выводит насосы из строя и «расшатывает» системы излишними колебаниями -давле­ ния. К резким нарушениям в работе гидросистем (ударам, пре­ кращению подачи жидкости насосами) может привести утечка сжатого газа из газовых полостей гидроаккумуляторов.

Герметичность гидросистем определяется не менее двух раз: в начале и в конце испытаний самолета. При испытании систем на герметичность фиксируется температура окружающего возду­ ха и рабочей жидкости. Для создания давления в системах ис­ пользуется предусмотренная инструкцией по эксплуатации и тех­ ническому обслуживанию наземная гидроустановка.

Перед определением внутренней герметичности гидросистем необходимо убедиться в нормальной начальной зарядке газо­ вых полостей гидроаккумуляторов для устранения влияния не­ правильной зарядки на результаты замера. Испытания гидроси­ стем на внутреннюю' герметичность производятся после предва­ рительного привода в действие включенных в системы механиз­ мов для устранения влияния облитерации зазоров (заращивания зазоров между деталями агрегатов молекулами жидкости), че­ рез которые происходит утечка рабочей жидкости.

Испытание на внутреннюю герметичность состоит в замере величины падения давления в системе за определенный проме­ жуток времени при бездействующих включенных в гидросистемы механизмах после прекращения работы насосов наземной гидро­ установки. Оценка внутренней герметичности гидросистем и от­ дельных их участков производится при различных положениях исполнительных механизмов (шасси, закрылков и т. п.) в соот­ ветствии с действующей инструкцией по эксплуатации и техни­ ческому обслуживанию самолета.

Время выдержки гидросистемы под давлением должно соот­ ветствовать техническим условиям на систему. Точность замера

169

давления — не менее ±4% максимального значения шкалы бор­ тового манометра. Время замеряется по бортовым часам. Во время определения внутренней герметичности участков гидроси­ стем, потребителей (исполнительных механизмов), управляемых электрогидравлическнми кранами, которые по принципу работы при обесточивании устанавливаются в нейтральное положение, должно быть постоянно подведено напряжение, так как при.обес­ точивании краны, устанавливаясь в нейтральное положение, отключают участки гидросистем (иногда вместе с подключенны­ ми гидроаккумуляторами) от магистрали высокого давления.

При обнаружении падения давления в системе выше норм, установленных техническими условиями, необходимо определить место негерметичности методом последовательного отключения участков систем, агрегатов или отдельных трубопроводов.

Одновременно с определением внутренней герметичности гидросистем производится определение герметичности систем поддавливания гидробака и газовых полостей гидроаккумулято­ ров. Для этого вместо крышки заливной горловины бака уста­ навливается технологическая пробка со штуцером для маномет­ ра из комплекта средств наземного обслуживания, подается давление азота (воздуха) в систему поддавливания и контроли­ руется падение давления за определенный промежуток времени. Для баков гидросистем, в которых предусмотрена только закры­ тая заправка, контрольный манометр для проверки давления поддавливания подсоединяется через специальный штуцер си­ стемы поддавливания.

Данные испытаний на герметичность заносятся в таблицу (табл. 4. 4) и сравниваются с данными технических требований (технических условий) на системы.

Т а б л и ц а 4. 4

А. П е р е д н а ч а л о м л е т н ы х и с п ы т а н и й

Б. В к о н ц е л е т н ы х и с п ы т а н и и

Определение герметичности газовых полостей гидроаккуму­ ляторов производится путем замера падения давления в гидроак­

170