飞行理论图解 · 飞机系统

液压系统图解

油液传动 · 六件套 · 三大功能部分

脚踩一下刹车,几吨的飞机就减速
这中间的力气,全是油液传的

油箱 → 泵 → 活门 → 作动筒 · 蓄压器应急供压

液压系统以油液为工作介质,靠液压油压力驱动执行机构完成操纵动作,是驾驶员的"大力士":刹车踏板踩一段,活塞只走几毫米,却能压出很大的力;现代飞机的操纵面、起落架收放、主轮刹车、前轮转弯都靠它。本页 6 个 stage 覆盖考纲「液压系统的功能」「液压系统的组成」两节,把油液从油箱到作动筒的整条链路一次讲清。

01 液压是干什么的

油液传力 · 刹车放大

① 液压传动原理(人工液压系统) 踏板 面积小 移动较长距离 面积大 刹车片 · 刹车盘 只移动几毫米 油液 轻型飞机人工液压系统 踩刹车踏板 → 踏板移动较长距离 → 刹车活塞只移动几毫米 → 却能施加很大的力 → 增大刹车力矩减速(大小活塞面积对比 + 杠杆效果) 力被放大:踏板行程大、力小 → 刹车行程小、力大 ② 现代飞机 · 液压用在哪 主操纵面和辅助操纵装置 起落架收放 主轮刹车 前轮转弯 有些飞机反推装置、货舱门也用液压 现代飞机的飞行操纵与起落架系统广泛应用液压传动; 主要作为助力机构,帮驾驶员完成操纵动作。 样题口径:以飞机上的油液为工作介质,靠液压油压力驱动执行机构完成特定操纵动作。
工作介质
油液(液压油)为工作介质
作用原理
靠液压油压力驱动执行机构完成操纵动作;主要作为助力机构帮驾驶员操纵
轻型飞机
人工液压系统:刹车时驾驶员踩踏板,踏板移动较长距离,使刹车活塞只移动几毫米,却能在刹车片和盘上施加很大的力,增大刹车力矩减速
现代飞机
飞行操纵与起落架系统广泛应用液压传动:主操纵面和辅助操纵装置、起落架收放、主轮刹车、前轮转弯等
其他
有些飞机反推装置、货舱门也用液压
样题(功能)
以飞机上的油液为工作介质,靠液压油压力驱动执行机构完成特定操纵动作

注 · 液压传力的底气是帕斯卡原理:密闭油液把压力向各方向等值传递——小活塞面积小、力小行程大;大活塞面积大、力大行程小。记一句考纲原话:「油液为工作介质,靠液压油压力驱动执行机构完成操纵动作」。

02 六件基本组成

存油 · 吸油 · 控流 · 做功 · 滤杂 · 应急

① 液压油箱 存油 留气体空间供油液膨胀 ② 液压泵 吸油 · 加压 把油送入供压管路 ③ 控制活门 控制流量 · 压力 · 方向 按需分配压力油 ④ 执行机构 液压能 → 机械能 马达转 / 作动筒推 ⑤ 油滤 滤杂质 机械杂质和污染物 ⑥ 蓄压器 储存压力能 有些飞机还有 · 失效时应急供压 管线串起来:油箱 → 泵 → 控制活门 → 执行机构 → 油滤 → 蓄压器(有些飞机)
基本组成
液压油箱、液压泵、控制活门、执行机构、油滤等
蓄压器
有些飞机还有蓄压器,在正常系统失效时应急供压
各件作用
油箱存油;泵吸油加压;控制活门控流量/压力/方向;执行机构把液压能转机械能;油滤滤杂质

注 · 考纲原文在六件后跟了个「等」字,又单独补一句「有些飞机还有蓄压器」。答组成题别漏油箱、别把蓄压器当成每架飞机都有。

03 液压油箱

存油 · 气体空间 · 增压防气塞

油箱剖面(存油 + 气体空间) 气体空间 供油液膨胀 油液 上部留气体空间,供油液膨胀—— 体积变化来自热膨胀和作动筒工作。 大部分高空飞机 密封增压油箱 油箱增压 · 密封 目的:防气塞 高空低压 → 增压提高供油可靠性 少数低空飞机 通气油箱 只通大气 大气压力高、泵流量不大 → 不易气塞(无需增压) 样题 · 高空飞行液压油箱为什么要增压? 答:提高供油可靠性,防止高空低压环境下液压油泵进口 产生气穴(气塞)现象,保证液压系统正常工作。 关键词:提高供油可靠性 · 防气穴(气塞)· 保证正常工作 对比记忆:高空要密封增压;低空可只通大气。
作用
液压油箱存油
气体空间
留足够气体空间供油液膨胀(体积变化来自热膨胀和作动筒工作)
高空飞机
大部分高空飞机油箱增压密封、防气塞
低空飞机
少数低空飞机因大气压力高、泵流量不大不易气塞,只通大气
样题(增压原因)
提高供油可靠性,防止高空低压环境下液压油泵进口产生气穴(气塞)现象,保证液压系统正常工作

注 · 「气塞」与「气穴」是同一现象:高空低压下油液易析出气泡,泵吸油时气泡进入泵进口造成吸油不畅。密封增压就是给油箱一个正压,把气泡压回去。

04 泵 · 油滤 · 蓄压器

心脏 · 滤净 · 储能

① 液压泵 从油箱吸油加压 送入供压管路 系统“心脏” 吸油 加压出油 ② 油滤 滤出油中的机械杂质 和污染物 滤芯 进油 净油 ③ 蓄压器 储存压力能 保证多装置同时供压的输出功率 减小压力波动 油泵故障时向影响安全的装置供压 补偿内漏外漏,延长定量泵卸荷周期 储能
液压泵
从油箱吸油加压送入供压管路,相当于系统"心脏"
油滤
滤出油中的机械杂质和污染物
蓄压器 · 作用①
保证多装置同时供压的输出功率
蓄压器 · 作用②
减小压力波动
蓄压器 · 作用③
油泵故障时向影响安全的装置供压
蓄压器 · 作用④
补偿内漏外漏,延长定量泵卸荷周期

注 · 蓄压器本质是"压力能仓库":泵忙不过来或突然罢工时,先把存好的压力放出来顶上。四项作用一条条背,考试爱考「补偿内漏外漏,延长定量泵卸荷周期」这句。

05 控制活门与执行机构

流量 · 压力 · 方向 → 力矩 · 直线

① 控制活门 控制油液的流量、压力和方向 流量 压力 方向 三件事:流量 · 压力 · 方向 控制活门把压力油按需分配给各执行机构, 决定执行机构怎么动。 ② 旋转运动型 · 液压马达 把液压能转换成机械能,输出力矩,使部件偏转 转动 ③ 直线运动型 · 作动筒 做直线往复运动 共同任务:把液压能转换成机械能——旋转型输出力矩、直线型做往复运动。
控制活门
控制油液的流量、压力和方向
执行机构
液压能转换为机械能
旋转运动型
液压马达,输出力矩使部件偏转
直线运动型
作动筒,做直线往复运动

注 · 记一对关键词:控制活门管「流量/压力/方向」三件事;执行机构分「旋转(马达)」与「直线(作动筒)」两型。样题爱问"执行机构把什么能转换成什么能"——液压能 → 机械能。

06 三大功能部分

供压 → 控制 → 传动

供压部分 泵、油箱、油滤、蓄压器等 产生并储存压力油 控制部分 压力、方向、流量控制元件 决定压力油往哪去、去多少 传动部分 液压管路和执行机构 把压力油变成动作 整条环路(油液走一圈) 油箱 控制活门 作动筒 供油 回油 整个环路:油箱 → 泵 → 控制活门 → 作动筒 →(回油)→ 油箱
供压部分
泵、油箱、油滤、蓄压器等
控制部分
压力、方向、流量控制元件
传动部分
液压管路和执行机构
按功能分
三大功能部分:供压 / 控制 / 传动
部件作用一句话
液压油箱存油,留气体空间供油液膨胀
液压泵从油箱吸油加压送入供压管路(心脏)
控制活门控制油液的流量、压力和方向
执行机构液压能 → 机械能(马达转 / 作动筒推)
油滤滤出机械杂质和污染物
蓄压器储存压力能,失效时应急供压

注 · 按「功能」分与按「组成件」分是两套口径:组成题答六件,功能题答三部分。别把「控制活门」(组成件)和「控制部分」(功能块)混成一回事。