ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА САМОЛЕТА

Полезная модель относится к авиационной технике, в частности к гидросистемам воздушных судов.
Известна гидравлическая система самолета, применяемая для питания силовых приводов потребителей, в которой применяется насос переменной производительности, подключенный линией всасывания к гидробаку, и линия нагнетания, имеющая предохранительный клапан, подключенный к потребителям (см. Черненко Ж.С. Лагосюк Г.С. Никулинский Г.Н. Швец Б.Я. Гидравлические системы транспортных самолетов М. Транспорт, 1975, с.46, рис.20).
Обобщенная схема такой гидравлической системы воздушного судна представлена на рис.1.
На схеме показаны: 1, 2, - клапаны нагнетания и всасывания для подключения наземной гидроустановки; 3 - гидробак, 4 - обратные клапаны; 5 - насос переменной производительности; 6, 12 - фильтры напорной и сливной магистрали соответственно; 7 - предохранительный клапан; 8 - гидроаккумулятор; 9 - клапан заправки гидросистемы; 10 - распределительное устройство; 11 - исполнительное устройство.
Практика показывает, что значительное число летных происшествий связано с отказом гидравлической системы самолета.
К полному или частичному отказу любого из агрегатов гидравлической системы, показанных на схеме, как правило, приводит изменение характеристик любого из них, в том числе характеристик и свойств жидкой среды рабочего тела. Например, при выходе из строя фильтра в напорной магистрали (прорыв фильтроэлемента) увеличивается уровень загрязнения жидкой среды рабочего тела на входе в распределитель. Из-за ее загрязнения распределительное устройство 10 может заклинить и произойдет полный отказ гидросистемы. То же самое может произойти при выходе из строя насоса 5.
Рабочее тело в виде жидкой среды, является необходимым конструкционным элементом любой гидравлической системы. Выбор его для соответствующих условий эксплуатации самолета позволяет совершенствовать конструкции агрегатов гидравлической системы, например гидропривода.
Так, повышение рабочих давлений и связанное с этим расширение верхних температурных пределов эксплуатации жидкой среды рабочего тела позволяет уменьшить рабочую массу привода или увеличить отношения передаваемой мощности к массе, что обуславливает более интенсивную эксплуатацию рабочего тела; уменьшение рабочих зазоров между деталями рабочего органа (выходной и приемной полостей гидросистемы).
Это ужесточает требования к характеристикам жидкой среды рабочего тела, в частности ее фильтруемости при наличии фильтров в гидросистемах.
На протяжении последних десятилетий гидравлическое оборудование значительно совершенствовалось - сегодня оно способно обеспечивать все большую и большую производительность, точность позиционирования и скорость реакции, работая в условиях повышенных или изменяющихся температур и больших нагрузок и давлений. А это означает, что и жидкая среда рабочего тела таких систем сегодня должна соответствовать этим условиям.
В настоящее время широко применяется для гидравлического оборудования воздушных судов в качестве жидкой среды рабочего тела гидравлическое масло АМГ-10, изготовляемое на основе глубокодеароматизированной низкозастывающей фракции, получаемой из продуктов гидрокрекинга смеси парафинистых нефтей и состоящей из нафтеновых и изопарафиновых углеводородов и содержащее загущающую и антиокислительную присадки, а также специальный отличительный органический краситель (ГОСТ 6794-75).
Вопрос выбора жидкой среды рабочего тела до сих пор решается в пользу недорогих гидравлических жидкостей. Предприятие производит закупку недорогой гидравлической жидкости, после чего доводит жидкую среду рабочего тела до требуемого класса чистоты путем использования фильтрационного и сепарирующего оборудования. По истечении некоторого времени с начала эксплуатации системы наблюдается интенсивное загрязнение ее фильтров. Забивание фильтров связано с несколькими факторами, в том числе с нестабильностью присадок в данных маслах, что, со временем приводит к потере необходимых эксплуатационных свойств жидкой среды.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы гидросистемы самолетов использованием в качестве рабочего тела - жидкости с доступной качественной сырьевой базой, не требующей доведения ее до требуемого класса.
Для достижения заявляемого технического результата предлагается гидравлическая система самолета, содержащая гидробак, насос переменной производительности, гидроаккумулятор, распределительное и исполнительное устройства, клапаны нагнетания и всасывания для подключения наземной гидроустановки, клапан заправки гидросистемы, фильтры напорной и сливной магистрали, предохранительный и обратные клапаны, рабочее тело в виде смеси нафтенового и полиальфаолефинового масла с трикрезилфосфатом в количественном массовом соотношении, вес.ч 3-4,3:1 соответственно и присадками Viscoplex и Неозон А в количественном соотношении, вес.ч 43:1 соответственно.
Для осуществления работы заявляемой гидравлической системы самолета в нее насосом закачивают жидкость рабочего тела, которую получают смешиванием масла марки Nynas Base Stock-NS3 фирмы Швеции Nynas и масла NEXBASE 202 BULK фирмы Бельгии NESTE OIL N.V в количестве 75-80 и 25-20 мас.% соответственно, с добавлением к этой базовой основе трех присадок - трикрезилфосфата и двух присадок Viscoplex 7-610 фирмы Германии RohMax Additives GMbH и присадки Неозон А, взятых в количестве 43:1 соответственно.
Предложенная полезная модель за счет применение в качестве рабочего тела - смеси из качественных сырьевых материалов, доступных на рынке, обеспечивает гарантированные стабильные характеристики гидравлической системе самолета и повышает тем самым эксплуатационную надежность и ресурс ее работы, что подтверждается данными приведенных ниже таблиц.
В табл.1 представлены примеры состава рабочего тела, заявляемой гидравлической системы самолета.
В табл.2 показатели, подтверждающие достижение заявляемого технического результата использования полезной модели.
Как следует из данных табл.2 и присутствие в полезной модели рабочего тела в виде смеси заявленного состава повышает надежность работы гидравлической системы самолетов за счет свойств рабочего тела, обладающего низким кислотным числом, что позволяет защитить от изнашивания детали системы, увеличивая срок их службы.
Соответствующая требованиям эксплуатации самолетов кинематическая вязкость рабочего тела оказывает решающее влияние на выходные характеристики гидропривода и минимизирует внутреннюю его утечку из системы.
Отсутствие механических примесей предотвращает забивание фильтров гидравлической системы. Кроме того, вследствие весьма малых зазоров рабочих пар гидросистем в самолетах (особенно, оснащенных аксиально-поршневыми механизмами) наличие загрязнений может привести не только к износу элементов гидрооборудования, но и к заклиниванию деталей.
Присутствие воды в рабочем теле способствует образованию шлама неорганического и органического происхождения, который забивает фильтр и зазоры оборудования, тем самым нарушая работу гидросистемы. Поэтому ее отсутствие в рабочем теле заявляемой полезной модели повышает надежность работы гидравлической системы самолета.
Таблица 1
Состав рабочего тела
П\П
Название компонентов рабочего тела
Примеры состава рабочего тела, вес.ч.
1
2
3
1
Нафтеновое масло
3
4
4,3
2
Полиальфаолефиновое масло с трикрезилфосфатом
1
1
1
3
Загущающая присадка Viscoplex 7-160
43
43
43
4
Антиокислительная присадка Неозон А
1
1
1
Таблица 2
Показатели технического результата
Наименование показателей
Нормы по ТУ 38.301-29-21-92
Примеры
1
2
3
Плотность при 20°С г/см<sup>3</sup>
не более 0,850
0,842
0,846
0,840
Кислотное число, мг КОН/г масла
не более 0,03
0,01
0,01
0,01
Вязкость кинематическая, мм<sup>2</sup>/с
при 50°С
не менее 2,2
2,61
2,54
2,59
- при минус 50°С, не более 300
268,5
265
268
267,5
Содержание механических примесей, % масс.
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие
Содержание воды, об %
отсутствие
отсутствие
отсутствие
отсутствие