
Qingdao Baishicheng Hydraulic Technology Application Co. Ltd.!

20世(shi)紀40年代(dài)早期 , 飛(fei)機設計(jì)師逐漸(jian)認識到(dào)相對于(yu)機械杆(gan)操作系(xi)統 ,液壓(ya)系統操(cao)作起來(lái)反應迅(xun)速 、靈敏(mǐn),更具優(yōu)勢, 于是(shi)以礦物(wu)油為基(ji)礎油的(de)航空液(yè)壓油迅(xun)速發展(zhan)起來 。美(měi)國空軍(jun1)在 50 年代(dai)初已廣(guǎng)泛使用(yong)符合美(mei)國軍用(yòng)規範 MIL-H-5606的(de)石油基(ji)航空液(yè)壓油 ,這(zhè)種油的(de)最大特(te)點是低(di)溫性能(néng)好 ,滿足(zú)空軍在(zai)低溫環(huan)境下的(de)使用要(yao)求 。
航空(kong)液壓油(yóu)是飛機(jī)液壓系(xì)統的工(gong)作介質(zhi),用于對(duì)飛機起(qǐ)落架和(he)襟翼的(de)操縱和(he)驅動,對(dui)于飛行(háng)安全十(shí)分重要(yào)。根據飛(fēi)機液壓(ya)系統的(de)結構與(yu)工作特(tè)點,綜述(shù)了航空(kong)液壓油(yóu)的性能(néng)。介紹了(le)俄羅斯(si)(前蘇聯(lián)),美國和(hé)中國航(háng)空液壓(ya)油的現(xiàn)狀。随着(zhe)飛機性(xìng)能的不(bu)斷提高(gao),飛機液(ye)壓系統(tong)朝着高(gao)溫高壓(yā)方向發(fa)展,不燃(ran)航空液(ye)壓油是(shi)航空液(ye)壓油的(de)發展方(fang)向。為了(le)提高軍(jun)事效益(yi),需研制(zhì)軍民通(tong)用的航(hang)空液壓(yā)油。随着(zhe)對環境(jing)保護不(bu)斷增強(qiang),要求研(yán)制無毒(du),可生物(wu)降解和(hé)不對環(huan)境産生(shēng)危害的(de)環保型(xing)航空液(ye)壓油。
前(qián)言
飛機(jī)液壓系(xi)統主要(yao)用于完(wan)成收放(fàng)起落架(jia)及襟翼(yi)等的特(tè)定操縱(zòng)和驅動(dong),因此有(you)人把航(hang)空液壓(ya)系統比(bǐ)作飛機(jī)的“肌肉(rou)”,而液壓(yā)系統中(zhong)的工作(zuo)介質航(háng)空液壓(ya)油,則稱(chēng)為飛機(ji)的“血液(ye)”。
據統計(ji),飛機液(ye)壓系統(tong)的故障(zhang)占到飛(fēi)機機械(xiè)故障總(zong)量的30%左(zuǒ)右,其中(zhong)一半以(yi)上都與(yu)航空液(ye)壓油有(you)關,因此(ci)航空液(ye)壓油對(duì)于飛行(háng)安全十(shí)分重要(yao)。
1 航空液(yè)壓油的(de)性能要(yao)求
根據(jù)飛機液(ye)壓系統(tong)的結構(gou)與工作(zuò)特點,對(duì)航空液(ye)壓油的(de)性能提(tí)出了如(rú)下要求(qiu):
(1)壓縮性(xing)小 航空(kong)液壓油(you)作為飛(fēi)機液壓(ya)系統的(de)能量傳(chuan)遞介質(zhì)以操縱(zòng)飛機起(qǐ)落架及(jí)襟翼等(děng)特定部(bù)件,要求(qiú)航空液(ye)壓油的(de)壓縮性(xing)越小越(yuè)好。壓縮(suo)性小,則(zé)傳遞的(de)能量損(sǔn)失就越(yue)少,就越(yuè)穩定,準(zhǔn)确,迅速(su),飛機的(de)操縱就(jiu)越靈敏(min)。
(2)适當的(de)運動黏(nián)度以及(jí)良好的(de)潤滑性(xing)能 當航(háng)空液壓(ya)油的運(yun)動黏度(dù)過大時(shí),液壓系(xì)統的摩(mo)擦力會(huì)增加,功(gong)率損失(shī)增大,伺(si)服機構(gòu)動作遲(chi)緩;當運(yun)動黏度(dù)過小時(shí)容易産(chǎn)生洩漏(lòu),或導緻(zhi)液壓系(xi)統中的(de)運動部(bù)件潤滑(hua)不良,因(yin)此航空(kōng)液壓油(yóu)應具有(you)适當的(de)運動黏(nián)度以及(ji)良好的(de)潤滑性(xìng)能。
(3)剪切(qie)安定性(xing)好 航空(kōng)液壓油(yóu)在高壓(ya)下通過(guo)液壓泵(beng)或液壓(ya)閥等元(yuán)件間隙(xì)時會受(shòu)到機械(xie)剪切作(zuò)用,剪切(qiē)作用會(huì)導緻航(hang)空液壓(yā)油的運(yun)動黏度(dù)下降(若(ruo)航空液(ye)壓油中(zhōng)加有黏(nián)度指數(shù)改進劑(ji)時會更(geng)為明顯(xian)),直接影(ying)響到航(hang)空液壓(ya)油的使(shǐ)用,因此(cǐ)要求航(hang)空液壓(ya)油的剪(jian)切安定(ding)性要好(hao)。
(4)黏溫性(xing)要好 航(háng)空液壓(yā)油的工(gong)作溫度(dù)範圍很(hěn)寬,要保(bao)證航空(kong)液壓系(xi)統正常(chang)工作,就(jiù)要求航(háng)空液壓(ya)油須具(ju)有良好(hǎo)的黏溫(wēn)性能,在(zai)溫度發(fa)生變化(huà)時,航空(kōng)液壓油(yóu)的運動(dong)黏度随(suí)溫度的(de)變化不(bú)能太大(dà)。
(5)抗燃性(xìng)好 航空(kong)液壓系(xì)統向高(gāo)溫高壓(ya)方向發(fa)展,要求(qiu)航空液(ye)壓油具(jù)有良好(hǎo)的抗燃(rán)性,避免(miǎn)液壓系(xi)統因故(gù)發生洩(xiè)漏時,航(háng)空液壓(yā)油飛濺(jian)到高熱(re)的金屬(shu)部件上(shàng)引發火(huǒ)災,威脅(xie)飛機的(de)安全。
(6)抗(kàng)泡沫性(xìng)能要好(hǎo) 飛機在(zai)高空飛(fei)行時外(wài)界壓力(li)低,溶解(jie)在航空(kōng)液壓油(yóu)中的空(kong)氣會析(xī)出産生(shēng)泡沫。若(ruò)泡沫不(bu)能及時(shí)消除,就(jiu)會嚴重(zhòng)影響到(dào)航空液(yè)壓油的(de)壓縮性(xing)能,使液(ye)壓操縱(zong)失靈,進(jìn)而影響(xiang)到飛機(ji)的安全(quán)飛行,因(yīn)此要求(qiu)航空液(yè)壓油應(ying)具有良(liáng)好的抗(kàng)泡沫性(xing)能。
(7)熱氧(yang)化安定(ding)性要好(hao) 航空液(ye)壓油長(zhǎng)期處于(yú)高溫環(huán)境中,容(róng)易氧化(huà)變質,産(chan)生酸以(yi)及不溶(rong)性膠質(zhi),腐蝕或(huo)堵塞飛(fēi)機液壓(yā)系統,對(duì)液壓系(xi)統造成(chéng)不良影(yǐng)響,威脅(xié)到飛機(ji)的安全(quan)飛行,因(yin)此要求(qiú)航空液(yè)壓油的(de)熱氧化(huà)安定性(xìng)要好。
(8)水(shuǐ)解安定(dìng)性要好(hǎo) 航空液(yè)壓油中(zhōng)不可避(bì)免地含(han)有一定(ding)的溶解(jie)水,在高(gāo)溫高壓(ya)下航空(kōng)液壓油(yóu)可能會(hui)與水發(fa)生水解(jiě)反應,産(chan)生腐蝕(shí)性物質(zhi)或者不(bu)溶性殘(cán)渣,對航(háng)空液壓(yā)系統産(chan)生不良(liang)影響。
(9)潔(jie)淨性要(yao)好 飛機(jī)液壓系(xì)統(含附(fu)件)構造(zao)精密,對(duì)于機械(xiè)雜質十(shi)分敏感(gan),如果航(háng)空液壓(yā)油的潔(jie)淨性不(bu)好,含有(yǒu)機械雜(za)質,就會(huì)造成液(ye)壓系統(tong)嚴重磨(mo)損,甚至(zhi)堵塞,對(dui)液壓系(xì)統造成(cheng)極大的(de)損害。
(10)相(xiàng)容性要(yao)好 在飛(fei)機液壓(yā)系統中(zhōng),航空液(yè)壓油會(hui)與多種(zhǒng)材料直(zhí)接接觸(chù)(包括金(jīn)屬與非(fei)金屬),要(yao)保證液(ye)壓系統(tong)正常工(gong)作,要求(qiú)航空液(ye)壓油既(ji)不腐蝕(shí)金屬部(bu)件,也不(bú)溶解非(fēi)金屬密(mì)封材料(liào),即與直(zhi)接接觸(chù)材料的(de)相容性(xìng)要好。
2 航(hang)空液壓(ya)油的應(yīng)用現狀(zhuàng)
2.1 俄羅斯(si)(前蘇聯(lian))航空液(ye)壓油的(de)應用現(xian)狀俄羅(luo)斯(前蘇(sū)聯)航空(kong)液壓油(yóu)包括醇(chun)系航空(kōng)液壓油(yóu),石油基(ji)航空液(yè)壓油和(he)合成航(háng)空液壓(ya)油,目前(qian)使用後(hou)兩種,且(qie)以石油(yóu)基航空(kong)液壓油(you)為主。
2.1.1 醇(chún)系航空(kōng)液壓油(you)
俄羅斯(sī)(前蘇聯(lián))在20世紀(ji)40年代使(shǐ)用的醇(chun)系航空(kōng)液壓油(yóu)包括СГ液(ye)體(乙醇(chun)和甘油(you))和СВГ液體(ti)(乙醇,甘(gan)油和水(shuǐ)),分别在(zài)夏季和(he)冬季使(shi)用。由于(yu)СГ 液體和(hé) СВГ 液體的(de)黏溫性(xing)能與潤(rùn)滑性能(neng)不好,不(bu)能實現(xiàn)全年通(tong)用,且對(duì)金屬有(yǒu)腐蝕性(xìng),被棄用(yòng),由此發(fā)展了石(shí)油基航(háng)空液壓(yā)油。
2.1.2 石油(you)基航空(kōng)液壓油(you)
俄羅斯(sī)(前蘇聯(lian))在20世紀(ji)50年代發(fa)展了石(shi)油基航(háng)空液壓(ya)油,主要(yao)包括凡(fán)士林液(ye)壓油 МВП 與(yǔ)АМГ-10液壓油(you)。凡士林(lin)液壓油(you) МВП 是硫酸(suān)精制的(de)石油基(ji)油,低溫(wēn)性能差(cha),現作為(wéi)儀表油(yóu)使用。АМГ-10 航(hang)空液壓(yā)油是 210 ℃~300 ℃的(de)重煤油(yóu)餾分添(tiān)加黏度(du)指數改(gǎi)進劑和(he)抗氧劑(ji)制成的(de)紅色透(tou)明液體(tǐ)。
АМГ-10 航空液(ye)壓油的(de) 50 ℃運動黏(nian)度不小(xiǎo)于10 mm2/s,閃點(diǎn)(開口)不(bú)低于 93 ℃,使(shi)用溫度(dù)範圍為(wéi)-60 ℃~127 ℃,短期可(ke)達150 ℃,具有(yǒu)良好的(de)低溫性(xing)能和潤(run)滑性能(néng),不腐蝕(shí)橡膠,缺(quē)點是抗(kang)燃性能(néng),抗剪切(qiē)性能和(hé)熱氧化(huà)安定性(xing)不夠好(hao),目前廣(guǎng)泛應用(yòng)于俄制(zhi)運輸機(jī)和戰鬥(dou)機的液(ye)壓系統(tǒng)。
2.1.3 合成航(hang)空液壓(ya)油
俄羅(luó)斯(前蘇(sū)聯)在20世(shi)紀70年代(dài)研制出(chu)了合成(chéng)航空液(yè)壓油(7-50С-3合(hé)成航空(kōng)液壓油(yóu))。該合成(cheng)航空液(ye)壓油是(shì)以矽油(you)和雙酯(zhi)為基礎(chǔ)油制成(cheng)的黃色(sè)透明液(ye)體,并添(tian)加了抗(kang)氧劑和(he)抗磨劑(jì),20 ℃運動黏(nián)度不小(xiǎo)于22 mm2/s,閃點(diǎn)(開口)不(bú)低于200 ℃,使(shǐ)用溫度(dù)範圍為(wéi)-60 ℃~175 ℃,短期可(ke)達200 ℃。
7-50С-3合成(cheng)航空液(ye)壓油的(de)黏溫性(xing)能、低溫(wen)性能和(he)熱安定(dìng)性均優(you)于石油(you)基航空(kong)液壓油(yóu),揮發性(xing)小、抗水(shuǐ)解性好(hao)、抗燃性(xìng)好,不足(zú)的是與(yǔ)液壓系(xi)統密封(feng)材料的(de)相容性(xing)差,主要(yao)用于超(chāo)音速飛(fēi)機的液(ye)壓系統(tǒng)。
2.2 美國航(háng)空液壓(yā)油的應(ying)用現狀(zhuàng)
美國的(de)航空液(yè)壓油包(bao)括石油(yóu)基航空(kōng)液壓油(you)和合成(cheng)航空液(ye)壓油。
美(mei)國自 20世(shì)紀 40年代(dài)起 ,采用(yòng)以礦物(wù)油為基(jī)礎油的(de)石油基(jī)航空液(yè)壓油 MIL-H-5606, 但(dan)由于礦(kuàng)物油的(de)閃點低(dī) ,當液壓(yā)油洩漏(lòu)時, 易發(fā)生飛機(jī)着火等(děng)事故 ,于(yu)是從 50年(nian)代開始(shǐ)進行磷(lín)酸酯航(hang)空液壓(ya)油的研(yán)制 。磷酸(suan)酯液壓(yā)油的抗(kang)燃性好(hǎo), 但缺點(dian)是與原(yuan)有的飛(fēi)機液壓(ya)系統部(bù)件不相(xiàng)容, 因此(cǐ)從 60年代(dài)末美國(guó)開始研(yán)制以 PAO為(wei)基礎油(yóu)的耐燃(rán)液壓油(you) MIL-H-83282, 80年代研(yán)制成功(gong)并投入(rù)使用。雖(sui)然 MIL-H-83282大大(da)降低了(le)飛機着(zhe)火的幾(ji)率, 但由(yóu)于其最(zui)低使用(yong)溫度為(wei) -40 ℃, 而 MIL-H-5606卻能(néng)在-54 ℃的環(huan)境中使(shǐ)用 ,因此(cǐ) MIL-H-83282隻能部(bù)分替代(dài) MIL-H-5606。從 20 世紀(jì) 80 年代末(mò)美國又(yòu)開始研(yán)制低溫(wēn)合成烴(ting)耐燃液(yè)壓油 MIL-H-87257。該(gāi)油兼具(ju)耐燃與(yǔ)低溫的(de)優勢 , 于(yu) 1998 年
正式(shi)投入使(shǐ)用 , 并将(jiang)采用逐(zhu)步換油(yóu)的方式(shi)完全取(qu)代MIL-H-5606和 MIL-H-83282。
2.2.1 石(shí)油基航(hang)空液壓(ya)油
美國(guó)石油基(ji)航空液(ye)壓油的(de)軍用規(guī)格主要(yao)包括MIL-H-81019D标(biao)準的航(hang)空液壓(ya)油。
符合(hé)美軍MIL-H-5606
标(biao)準的航(hang)空液壓(yā)油是美(měi)國空軍(jun1)使用最(zui)廣泛的(de)航空液(yè)壓油,為(wéi)輕柴油(you)餾分。其(qí)最大特(tè)點是低(di)溫性能(neng)好,不 足(zu) 之 處 在(zai) 于 可 燃(ran) 性 強[閃(shǎn) 點(閉 口(kou))略 高 于(yú)
82 ℃],火焰擴(kuo)散速度(dù)快。
符合(hé)美軍:MIL-H-6083 标(biāo)準的航(háng)空液壓(ya)油是防(fang)鏽液壓(yā)油,用于(yu)液壓系(xì)統庫存(cún)時的防(fang)鏽,不用(yong)作液壓(yā)系統的(de)工作介(jiè)質,對液(yè)壓系統(tǒng)和密封(fēng)墊無不(bu)良影響(xiǎng),使用溫(wēn)度為-54 ℃~71 ℃,與(yu)其他型(xing)号的液(ye)壓油不(bu)能互換(huan)使用。
符(fu)合美軍(jun1):MIL-H-81019D标準的(de)航空液(yè)壓油是(shi)超低溫(wen)液壓油(you),工作溫(wen)度為-70 ℃~100 ℃,低(dī)溫性能(néng)優良。并(bìng)且隻有(yǒu)符合MIL-H-5606 标(biao)準的航(hang)空液壓(ya)油可以(yǐ)作為其(qí)應急航(hang)空液壓(ya)油,不能(néng)與其他(tā)航空液(ye)壓油互(hu)換使用(yong)。
2.2.2 合成航(hang)空液壓(yā)油
美國(guo)合成航(hang)空液壓(ya)油主要(yao)包括磷(lin)酸酯航(háng)空液壓(yā)油和合(he)成烴航(hang)空液壓(ya)油。磷酸(suān)酯航空(kōng)液壓油(yóu)最突出(chu)的特點(diǎn)是抗燃(ran)性明顯(xiǎn)優于石(shi)油基液(yè)壓油,其(qí)他性能(néng)也滿足(zu)MIL-H-5606标準的(de)要求,但(dàn)磷酸酯(zhǐ)航空液(ye)壓油與(yu)許多液(ye)壓系統(tǒng)密封材(cai)料不相(xiang)容,而軍(jun1)機的改(gǎi)裝成本(běn)太高,故(gù)多用于(yu)民用航(háng)空。
目前(qián)磷酸酯(zhi)航空液(yè)壓油的(de)主要标(biāo)準有美(měi)國空軍(jun1)與汽車(che)工程師(shi)協會(SAE)的(de)SAE AS-1241D 規範及(ji)與波音(yin)公司的(de)BMS 3-11規範。
合(hé)成烴航(háng)空液壓(yā)油的規(guī)格主要(yào)有MIL - H-83282 标 準(zhǔn) 、MIL-H-46170B 标 準 、MIL-H-87257 标(biao)準和MILH-27601标(biāo)準等。符(fu)合MIL-H83282 标準(zhǔn)的 PAO 合成(cheng)烴航空(kōng)液壓油(yóu)的主要(yao)特點是(shì)抗燃性(xìng)較好[閃(shǎn)點(閉口(kǒu))不低于(yu)205 ℃],熱氧化(huà)安定性(xìng)好(工作(zuò)溫度上(shang)限為 205 ℃),比(bi)磷酸酯(zhi)航空液(yè)壓油具(ju)有更好(hǎo)的材料(liào)相容性(xing),不足之(zhī)處是抗(kang)燃性有(yǒu)限,着火(huǒ)後能夠(gòu)繼續燃(ran)燒,低溫(wēn)性不夠(gòu)好(工作(zuo)溫度下(xià)限為-40 ℃)。
美(mei)海陸軍(jun1)均采用(yòng)PAO(聚α-烯烴(tīng))合成烴(tīng)航空液(ye)壓油,MIL-H-87257 标(biao)準和MIL-H-27601 标(biao)準都是(shi)在 MIL-H-83282标準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進一(yī)步改進(jin)而來,分(fen)别提高(gāo)了 PAO合成(chéng)烴航空(kōng)液壓油(yóu)的防腐(fu)性、低溫(wēn)性和高(gao)溫性。
2.3 國(guo)産航空(kōng)液壓油(yóu)的應用(yong)現狀
國(guó)産航空(kōng)液壓油(yóu)包括石(shi)油基液(ye)壓油和(he)合成航(hang)空液壓(yā)油。
2.3.1 國産(chan)石油基(ji)航空液(yè)壓油
我(wo)國石油(you)基航空(kōng)液壓油(you)包括 10 号(hào)航空液(yè)壓油,12号(hao)航空液(ye)壓油和(hé)15号航空(kong)液壓油(you),軍用航(hang)空液壓(ya)油主要(yào)為15号航(hang)空液壓(ya)油。
10 号航(hang)空液壓(ya)油以 230 ℃~305 ℃餾(liú)分為基(ji)礎油,并(bìng)添加有(yǒu)黏度指(zhǐ)數改進(jin)劑、抗氧(yang)劑和染(rǎn)色劑(蘇(su)丹紅)等(deng)。10 号航空(kōng)液壓油(you)的使用(yòng)溫度為(wéi)-55 ℃~100 ℃,低溫性(xìng)好,但高(gao)溫性不(bu)足,并且(qie)長期使(shi)用後黏(nian)度會下(xià)降。
12号航(hang)空液壓(ya)油采用(yòng)240 ℃~300 ℃的餾分(fen)為基礎(chǔ)油,能滿(man)足美軍(jun)MIL-H-5606B标準。與(yǔ) 10 号航空(kong)液壓油(yóu)相比,12 号(hào)航空液(ye)壓油更(gèng)換了黏(nian)度指數(shu)改進劑(jì),提高了(le)抗氧劑(ji)的含量(liàng),使用溫(wēn)度為-54 ℃~125 ℃,短(duan)期可達(dá)150 ℃。
由于國(guo)際通航(hang)的需要(yao),15号航空(kōng)液壓油(yóu)是參照(zhao)美軍MIL-H-5606E标(biao)準研制(zhi)的。與 10 号(hào)航空液(ye)壓油和(he) 12 号航空(kong)液壓油(yóu)相比,15号(hao)航空液(ye)壓油增(zeng)加了黏(nián)度指數(shu)改進劑(ji)的含量(liàng),提出了(le)顆粒污(wu)染控制(zhi)的要求(qiu),增加了(le)抗氧劑(ji)的含量(liang),使用溫(wēn)度範圍(wei)為-54 ℃~135 ℃,短期(qī)可達150 ℃。
2.3.2 國(guó)産合成(chéng)航空液(yè)壓油
我(wǒ)國合成(chéng)航空液(yè)壓油主(zhu)要包括(kuo) RP-4350 号航空(kōng)液壓油(yóu)、HFS N15合成烴(ting)抗燃航(háng)空液壓(yā)油和昆(kun)侖HFDU合成(chéng)酯抗燃(rán)液壓油(yóu)等。
RP-4350 号 合(he) 成 烴 航(hang) 空 液 壓(yā) 油 滿 足(zu)MIL-H-83282D 标準,具(jù)有一定(ding)的抗燃(rán)性,使用(yòng)溫度範(fan)圍為-40 ℃~205 ℃,目(mù)前用于(yu)直-9等直(zhi)升機的(de)液壓系(xi)統。
HFS N15 合成(cheng)烴抗燃(rán)航空液(ye)壓油用(yong)于海豚(tún)直升機(ji)液壓系(xì)統,其質(zhì)量指标(biao)符合美(měi)軍MIL-H-83282标準(zhun),具有一(yī)定的抗(kang)燃性,但(dàn)是其低(di)溫性能(neng)稍差。
昆(kūn)侖 HFDU 合成(cheng)酯抗燃(rán)液壓油(you)具有良(liáng)好的抗(kang)燃性、抗(kang)磨性以(yǐ)及高溫(wēn)性能。
3 發(fā)展方向(xiang)
3.1 航空液(yè)壓油通(tong)用化
随(sui)着飛機(ji)性能不(bú)斷地提(ti)高,飛機(ji)液壓系(xì)統朝着(zhe)高溫高(gao)壓方向(xiàng)發展,對(dui)于航空(kōng)液壓油(yóu)抗燃性(xing)的要求(qiu)也将越(yuè)來越高(gao)。由于石(shi)油基液(yè)壓油本(ben)身不具(jù)備抗燃(rán)性的缺(que)陷以及(jí)目前合(he)成航空(kōng)液壓油(you)的抗燃(rán)性還存(cun)在一定(ding)的局限(xiàn)性等,研(yan)制新型(xing)不燃航(háng)空液壓(ya)油來替(ti)代現有(yǒu)的可燃(ran)型航空(kōng)液壓油(you)是航空(kōng)液壓油(yóu)發展的(de)必然趨(qū)勢,航空(kōng)液壓油(you)将向不(bu)燃化方(fang)向發展(zhǎn)。
考慮到(dào)軍民融(róng)合,軍用(yong)航空液(ye)壓油和(hé)民用航(hang)空液壓(yā)油也應(ying)當通用(yòng),這樣才(cái)能在緊(jǐn)急情況(kuàng)下盡可(kě)能地提(ti)高軍事(shi)效益。由(you)于軍機(ji)的改裝(zhuang)花費極(jí)高,因此(cǐ)應當基(ji)于軍機(ji)液壓系(xì)統的現(xian)狀和發(fā)展趨勢(shi)研制能(néng)夠軍民(mín)通用的(de)航空液(yè)壓油,使(shi)航空液(yè)壓油向(xiang)通用化(huà)方向發(fā)展。
3.2 生物(wu)降解型(xing)航空液(ye)壓油
随(suí)着對環(huan)境保護(hu)的不斷(duan)增強,要(yào)求研制(zhì)無毒,可(ke)生物降(jiang)解,不對(dui)環境産(chǎn)生危害(hài)的環保(bao)型航空(kōng)液壓油(you)也是航(hang)空液壓(ya)油發展(zhan)的必然(ran)趨勢。
1996年(nián) ,美國空(kōng)軍開始(shǐ)研制一(yi)種既可(ke)直接替(ti)代MIL-H-5606和 MIL-H-83282又(you)具有生(shēng)物降解(jie)性能的(de)航空液(ye)壓油 。這(zhe)種可生(shēng)物降解(jiě)的液壓(ya)油使用(yòng)溫度範(fàn)圍應在(zai) -40 ~ 135 ℃或 -54 ~ 135 ℃之間(jiān), 并與現(xian)在的液(yè)壓油相(xiang)容 , 與現(xian)在的系(xi)統設計(jì)相一緻(zhi) 。
換句話(hua)說,要有(yǒu)相似的(de)體積模(mo)數 、密度(dù)、粘壓性(xing)能等 。同(tong)時希望(wàng)它兼具(ju) MIL-H-5606和 MIL-H-83282的優(you)點 ,即低(dī)溫性能(néng) ,耐燃性(xìng), 以及 135 ℃、168 h的(de)氧化腐(fu)蝕安定(dìng)性 。MIL-H-87257以及(ji)所有的(de)候選油(you)都通過(guo)了生物(wù)降解性(xìng)能測試(shì)。實際上(shàng) , MIL-H-83282也接近(jìn)指标 。最(zui)初的試(shi)驗結果(guo)表明雖(suī)然這些(xie)油都隻(zhī)能部分(fen)滿足軍(jun1)用規範(fan)的要求(qiú) , 但是通(tong)過配方(fang)改進和(hé)進一步(bù)的研究(jiu), 未來研(yan)制可直(zhí)接替換(huan) MIL-H-5606和 MIL-H-83282、并同(tóng)時具有(yǒu)生物降(jiàng)解性能(néng)的航空(kōng)液壓油(you)仍具有(you)可行性(xing)。
3.3 航空液(ye)壓油取(qǔ)代防鏽(xiu)液壓油(yóu)作為零(ling)件儲存(cún)用油成(cheng)為未來(lai)發展方(fang)向
二壬(rén)基萘磺(huáng)酸鋇 (BaSN)作(zuo)為腐蝕(shi)抑制劑(jì)成功應(yīng)用于兩(liang)種軍用(yong)防鏽液(ye)壓油 MIL-H-6083和(hé) MIL-H-46170 中。這兩(liǎng)種油被(bèi)美國空(kōng)軍和海(hai)軍用作(zuo)零件儲(chu)存用油(yóu)。一方面(miàn), 使用後(hòu)的含鋇(bei)防鏽液(yè)壓油是(shi)危險的(de)廢料 ,處(chu)理起來(lái)花費巨(ju)大 ;另一(yi)方面 , 當(dāng)儲存零(líng)件被重(zhong)新安裝(zhuang)到飛機(ji)上, 殘存(cún)的防鏽(xiù)液壓油(you)遇高溫(wen)(>121 ℃)而分解(jiě), 分解産(chan)物會導(dao)緻液壓(yā)系統産(chǎn)生一系(xì)列運作(zuò)問題 。如(ru)飛機閥(fá)門粘連(lian) 、過濾器(qi)阻塞 、油(yóu)泵腐蝕(shí)等。 1995年 , 相(xiang)關部門(men)建議用(yòng)航空液(yè)壓油 MIL-H-83282取(qǔ)代防鏽(xiù)液壓油(you)來儲存(cun)零件 。
為(wei)了考察(chá)可行性(xing), 美國空(kōng)軍實驗(yan)室與美(měi)國 Dayton大學(xué)研究院(yuan)共同進(jìn)行了航(háng)空液壓(yā)油與防(fáng)鏽液壓(yā)油對于(yú)液壓系(xì)統零件(jian)儲存性(xìng)能的對(dui)比試驗(yan)。将軸承(cheng) 、活塞和(he)液壓泵(bèng)分别用(yòng)航空液(yè)壓油和(hé)防鏽液(ye)壓油存(cun)放(其中(zhong), 由于 MIL-PRF-5606和(hé) MIL-PRF-6083将逐步(bu)從軍事(shi)航空應(ying)用中淘(táo)汰 , 所以(yi)在液壓(ya)泵儲存(cún)試驗中(zhōng)沒有選(xuǎn)用這兩(liang)種油。)。儲(chu)存 3年 , 每(mei)年檢查(cha)軸承、活(huo)塞和油(you)泵腐蝕(shí)情況 , 3年(nian)後儲存(cún)油泵進(jin)行耐久(jiǔ)性測試(shì)。結果發(fa)現, 無論(lun)儲存在(zài)哪種液(ye)壓油中(zhong)的軸承(chéng)、活塞和(hé)液壓泵(beng)都沒有(yǒu)腐蝕 ,儲(chǔ)存在航(hang)空液壓(ya)油中的(de)液壓泵(beng)比儲存(cún)在防鏽(xiu)油中的(de)液壓泵(bèng)甚至處(chù)于更好(hao)的狀況(kuang)。
3.4 高溫航(hang)空液壓(ya)油
未來(lai),随着液(yè)壓系統(tǒng)操作溫(wēn)度的不(bu)斷提高(gāo) ,如果還(hai)用相對(dui)不穩定(dìng)的防鏽(xiù)液壓油(yóu)來儲存(cun)零件 , 勢(shi)必會給(gěi)液壓系(xi)統帶來(lái)更多的(de)運作問(wen)題。用航(hang)空液壓(yā)油取代(dai)防鏽液(yè)壓油儲(chǔ)存零件(jiàn), 不僅可(ke)以解決(jue)這個隐(yin)患 ,還能(néng)減少防(fáng)鏽液壓(yā)油給環(huán)境帶來(lái)的污染(rǎn) 。
高溫液(yè)壓油的(de)研制主(zhǔ)要為了(le)滿足高(gāo)性能飛(fei)機的需(xū)要,用以(yǐ)改善整(zheng)個飛機(jī)的熱控(kòng)制,減少(shao)所需要(yao)的冷卻(què)或絕熱(re)系統 。允(yun)許在這(zhe)樣高的(de)溫度下(xia)工作的(de)液體需(xu)要有熱(re)穩定性(xìng)和潤滑(huá)性。候選(xuan)的高溫(wen)液壓油(you)包括高(gao)精制礦(kuàng)物油 , 合(hé)成加氫(qing) PAO、矽烴 (SiHC)和(he)全氟聚(jù)醚(PFPAE)。以前(qian)兩種為(wéi)基礎油(you)的航空(kong)液壓油(you)最終有(you)相應的(de)軍用規(guī)範 MIL-H-27601A和MIL-H-27601B,這(zhè)兩種航(hang)空液壓(yā)油的使(shi)用溫度(du)範圍為(wéi) -40~ 288 ℃,而 SiHC和 PFPAE可(kě)持續使(shi)用于溫(wen)度範圍(wéi)為 -54 ~ 357 ℃的環(huán)境中 ,但(dàn)這兩種(zhong)油産量(liàng)較小, 價(jia)格較高(gāo) 。前三種(zhong)都屬于(yu)抗燃液(ye)壓油 ,而(er) PFPAE屬于不(bu)燃液壓(yā)油 ,并且(qie)它的體(ti)積模數(shu)較小 ,密(mì)度較大(dà) , 需要專(zhuan)用的液(ye)壓系統(tǒng)與之匹(pǐ)配。
3.5 航空(kōng)液壓油(you)性能需(xū)要提升(shēng)
長期以(yi)來, 為了(le)盡可能(neng)減少由(yóu)于液壓(ya)油着火(huǒ)引起的(de)飛行事(shì)故,提高(gao)軍用飛(fei)機的安(ān)全性能(néng) ,美國空(kong)軍一直(zhi)緻力于(yu)航空液(yè)壓油耐(nai)燃性的(de)提高 。由(yóu)于環保(bǎo)意識的(de)日益增(zeng)強 , 在兼(jian)顧液壓(yā)油
耐燃(rán)性的同(tong)時, 油品(pǐn)的生物(wu)降解性(xing)和低毒(du)性也變(biàn)得越來(lai)越重要(yào) 。液壓系(xi)統零件(jian)儲存試(shì)驗表明(míng) , 用航空(kōng)液壓油(yóu)取代防(fáng)鏽液壓(ya)油儲存(cún)零件不(bú)僅防鏽(xiu)效果好(hao) ,而且可(kě)以防止(zhi)殘存的(de)防鏽劑(ji)給飛機(jī)帶來的(de)運作問(wèn)題 ,還能(néng)減少對(duì)環境的(de)污染 。
未(wei)來 ,随着(zhe)高性能(neng)飛機的(de)不斷發(fa)展, 為了(le)在壓力(li)增加、電(dian)流刺激(ji)、溫度升(sheng)高的情(qing)況下油(yóu)品的性(xing)能不會(huì)受到影(ying)響, 液壓(yā)油熱穩(wen)定性的(de)提高也(yě)成為發(fa)展方向(xiàng)。
4 常用航(háng)空液壓(ya)油
航空(kōng)液壓油(yóu)主要用(yòng)作航空(kong)液壓系(xì)統傳動(dong)機構的(de)工作液(yè),也是各(gè)種要求(qiú)較高的(de)液壓機(jī)械的理(lǐ)想工作(zuò)介質。具(ju)有良好(hǎo)的高低(di)溫性能(néng)、粘溫性(xing)、抗剪切(qiē)性、氧化(hua)安定性(xing)和液壓(ya)傳遞性(xing)能,使用(yong)溫度為(wei)-54℃-135℃。抗氧化(hua)安定性(xing)可滿足(zu)各種新(xīn)型飛機(ji)液壓系(xi)統的使(shǐ)用要求(qiú)。
4.1 15号航空(kong)液壓油(you)GJB1177-1991
主要用(yong)作航空(kōng)液壓傳(chuán)動機構(gòu)的工作(zuo)液,可替(ti)代國産(chan)10号、12号航(hang)空液壓(yā)油和美(mei)國MIL-H-5606E液壓(ya)油。
2013年對(dui)标準進(jìn)行修訂(dìng)為GJB1177A-2013,本次(ci)修改将(jiāng)名稱改(gai)為:15号航(háng)空液壓(yā)油規範(fàn)。同時增(zeng)加周期(qī)性檢驗(yan)的檢驗(yàn)周期為(wei)2年,對鋇(bei)含量要(yào)求不大(da)于10 mg/kg,并且(qiě)對基礎(chu)油的密(mi)度耍求(qiu),與鑒定(dìng)時的樣(yang)品相比(bi),密度變(bian)化不應(yīng)大于0.008kg/m3;對(dui)腐蝕和(he)氧化安(an)定性金(jin)厲片,增(zeng)加了陽(yáng)極镉,删(shān)除了腐(fǔ)蝕和氧(yǎng)化安定(dìng)性試驗(yàn)條件為(wéi)135°C、168h的A型産(chan)品,還将(jiang)防鏽劑(jì)含量由(you)适量改(gai)為0.05%±0.01%(質量(liang)分數)。
GJB1177A-2013規(guī)範
4.2 10号航(hang)空液壓(yā)油(天空(kōng))SH0358-1995
主要用(yòng)作航空(kong)液壓傳(chuan)動機構(gou)的工作(zuò)液,同時(shi)還可用(yòng)于其它(tā)高性能(néng)液壓系(xi)統的工(gōng)作液。如(rú)數控機(ji)床、乙酰(xiān)胺循環(huán)泵、高壓(ya)乙烯輸(shu)送泵及(ji)船舶起(qi)重機、甲(jiǎ)闆機械(xie)、挖掘機(jī)、起錨機(ji)、大型吊(diao)車、雷達(da)車和鐵(tie)路、電器(qi)開關等(děng)。由于本(běn)産品有(you)很低的(de)凝點,所(suǒ)以還可(ke)用于極(jí)寒地區(qū)的上述(shu)各種設(she)備并可(ke)替代倒(dǎo)冷油使(shǐ)用。使用(yòng)溫度為(wéi)-70℃以上。
SH0358-1995規(gui)範
4.3 10号航(hang)空液壓(ya)油(地面(mian)用油)Q/SYYM0024-2000
10号(hào)航空液(yè)壓油(地(di)面用油(you))主要用(yong)作各種(zhong)要求較(jiao)高的液(ye)壓系統(tong)的工作(zuò)液,以及(jí)嚴寒地(dì)帶與機(jī)場地面(miàn)的各種(zhǒng)液壓機(jī)械設備(bei)。如數控(kòng)機床、乙(yǐ)醇胺循(xún)環泵、高(gao)壓乙烯(xī)輸送泵(bèng)及船舶(bó)起重機(jī),甲闆機(ji)械、
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Gongzhonghao··••
