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航空百问:飞机的多套“供血系统”

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人依靠血液系统才能健康生存,飞机也有自己的供血系统,而飞机真正的血液是我们平时很少了解的液压油,飞机的“供血系统”就是液压系统。对于飞机来说,发动机驱动架和电动泵就是它的心脏,控制系统就相当于它的神经系统,而作动器则是飞机全身的肌肉组织,再加上压力表、蓄压器、油箱、管路等一系列重要部件,就构成了飞机上运转严密的供血系统。这套供血系统对于飞机至关重要,它是飞机操纵的关键,比如飞机的起落架收放、前轮转弯操纵、舵面的操纵等动作,都离不开它。那么飞机的供血系统到底是怎么样运行的呢?

飞机的液压系统是通过发动机驱动泵,将液压油加压后输送至控制部分,控制部分根据需要进行流量、压力调节,再提供给执行部分。


而相比之下,人体的血液系统是通过心脏这个“泵”,将血液输送给全身的器官,为器官提供工作所需要的营养成分。不同的是,飞机的液压系统不像我们人体这样智能,因此这套系统中,还需要能实时显示系统压力的压力表、独立为能源部分供油的油箱、用于过滤液压油的油滤等等。


更重要的是,人虽然有供血系统,但是只有一整套,而飞机上的供血系统需要有很多套。


现代飞机上,一般都有几个独立的液压系统,独立完成各自不同的功能,比如1号液压系统用来收放起落架,2号液压系统用来操纵飞机舵面;有的互为备份,当一个系统失效时,另一个系统就能马上补充上来,防止飞机失控,保证飞机的安全性与可靠性。


飞机的供血系统在飞机诞生的这100多年里,也发生了巨大的变化。在早期,这套供血系统是靠着纯机械实现的,整个供血系统由拉杆、钢索等组成,精度很低;而当液压系统刚刚出现的时候,整个系统的输出功率小、压力低,能够完成的动作有限。


而到了今天,随着技术的逐渐成熟,现在飞机的液压系统体积、重量得到了大大压缩,对各个动作的控制也更加精准。比如飞机上使用的液压系统压力水平,已经从较早的歼击机的21000千帕,发展到苏-27等飞机用的28000千帕。


现在,工程师和科学家们,还在不断地从每一个细节入手,为飞机的供血系统升级。


比如飞机的“血管壁”现在多采用钛合金制造;它的“血液”——液压油,也开始采用耐高温、无腐蚀的石油基油液;而控制系统,将会采用电控附件,重量更小,可靠性更高。

在未来,飞机上的这套供血系统,还将升级为变压力液压系统,可进一步节约能量,降低故障率,减少热辐射;而且还要增加故障诊断与自修复液压系统,使飞机的供血系统可自主检测故障并进行自我修复,进一步提高可靠性,让我们的飞机拥有更加优异的性能。

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