20世(shì)紀40年(nián)代(dài)早(zǎo)期 , 飛機設計師逐漸(jiàn)認識(shí)到相對于機械杆操作系(xì)統 ,液壓(yā)系統(tǒng)操作起來反應迅速 、靈敏(mǐn),更具優(yōu)勢, 于是以礦物(wù)油(yóu)為基礎油的(de)航空(kōng)液壓(yā)油迅(xùn)速發展起(qǐ)來 。美國空(kōng)軍(jun1)在 50 年代(dài)初已廣(guǎng)泛(fàn)使用(yòng)符合(hé)美國軍用(yòng)規範 mil-h-5606的(de)石油基航空(kōng)液壓(yā)油 ,這(zhè)種油的最(zuì)大特(tè)點是(shì)低溫性能(néng)好(hǎo) ,滿(mǎn)足空軍在(zài)低溫環境下的(de)使用(yòng)要求(qiú) 。
航空(kōng)液壓油(yóu)是飛機(jī)液壓系統的工作(zuò)介質,用于對(duì)飛機(jī)起落架和襟翼(yì)的操(cāo)縱和驅動,對于(yú)飛行安全十分重要。根據(jù)飛機液壓(yā)系統(tǒng)的結構與(yǔ)工作特點,綜述了航(háng)空液壓油(yóu)的性(xìng)能。介紹了俄羅斯(前蘇聯(lián)),美國(guó)和中國(guó)航(háng)空液壓油(yóu)的現(xiàn)狀。随着飛機性(xìng)能的不斷提高(gāo),飛機液壓(yā)系統(tǒng)朝着(zhe)高(gāo)溫高壓(yā)方向發展(zhǎn),不燃航空液(yè)壓油是(shì)航空液(yè)壓油的(de)發展方向(xiàng)。為了(le)提高(gāo)軍事(shì)效益(yì),需研(yán)制(zhì)軍民通(tōng)用的航空(kōng)液壓(yā)油。随着對環境(jìng)保護不斷增強(qiáng),要求研(yán)制無毒,可生(shēng)物降解和(hé)不對(duì)環境産生(shēng)危害(hài)的環(huán)保型(xíng)航(háng)空(kōng)液壓油。
前(qián)言
飛(fēi)機液壓系(xì)統主要用(yòng)于完(wán)成收放(fàng)起落架(jià)及襟(jīn)翼等(děng)的特(tè)定操縱和(hé)驅動(dòng),因此(cǐ)有人把航(háng)空液壓系(xì)統比(bǐ)作飛機的(de)“肌肉(ròu)”,而液壓系(xì)統中的工作(zuò)介質航(háng)空液壓油(yóu),則稱(chēng)為飛機的(de)“血液(yè)”。
據統計(jì),飛機液(yè)壓系(xì)統(tǒng)的故障占到飛機(jī)機械(xiè)故障(zhàng)總量的30%左(zuǒ)右,其中一半以上都(dōu)與航(háng)空液(yè)壓油有關(guān),因此(cǐ)航空液壓油對(duì)于飛行安全十(shí)分重要(yào)。
1 航空液壓油的(de)性(xìng)能要求
根(gēn)據飛機液(yè)壓(yā)系統的結構(gòu)與工(gōng)作(zuò)特(tè)點,對(duì)航空液(yè)壓油的性能(néng)提(tí)出了如(rú)下要求:
(1)壓(yā)縮性(xìng)小 航空液壓油(yóu)作為飛機液壓(yā)系統(tǒng)的能量傳(chuán)遞介質以操縱(zòng)飛機起落架及(jí)襟(jīn)翼等特(tè)定部件,要求航空液(yè)壓油的壓(yā)縮性(xìng)越小越(yuè)好。壓縮(suō)性小,則傳遞的(de)能量損(sǔn)失就越(yuè)少,就越穩(wěn)定(dìng),準确,迅速(sù),飛機的操縱(zòng)就越(yuè)靈敏(mǐn)。
(2)适當的運動黏(nián)度以及良好的(de)潤滑(huá)性能(néng) 當航(háng)空液壓(yā)油的運(yùn)動黏度(dù)過(guò)大時,液壓系統(tǒng)的摩(mó)擦力(lì)會增加,功(gōng)率損失增大,伺服機(jī)構動(dòng)作遲(chí)緩;當運動黏度(dù)過小時容易産(chǎn)生洩(xiè)漏,或導緻(zhì)液壓系統中的(de)運動部件(jiàn)潤滑不良(liáng),因此航空(kōng)液壓油應具有(yǒu)适當的運動黏(nián)度以及良好的潤滑(huá)性能(néng)。
(3)剪切(qiē)安定性(xìng)好 航空液壓油在高壓(yā)下通過液壓泵(bèng)或液壓閥等元(yuán)件間隙時會受(shòu)到機械(xiè)剪切作(zuò)用,剪(jiǎn)切作用會(huì)導緻航空液壓(yā)油的(de)運動黏度(dù)下降(jiàng)(若(ruò)航(háng)空液壓油中(zhōng)加有黏(nián)度指數(shù)改(gǎi)進劑時會更為明顯(xiǎn)),直接影(yǐng)響到航(háng)空液(yè)壓油(yóu)的使用,因(yīn)此要(yào)求航(háng)空液壓(yā)油的剪(jiǎn)切安(ān)定(dìng)性要好(hǎo)。
(4)黏溫性要(yào)好(hǎo) 航空液壓油(yóu)的工作溫度(dù)範(fàn)圍很寬,要保(bǎo)證(zhèng)航空(kōng)液壓系(xì)統正常(cháng)工作(zuò),就(jiù)要求航(háng)空液壓油(yóu)須具有良(liáng)好的(de)黏溫(wēn)性能,在溫度發生變(biàn)化時(shí),航空(kōng)液壓油的運動黏度随溫度的(de)變化不(bú)能太大。
(5)抗燃性好 航空液壓系統(tǒng)向高(gāo)溫高壓方向發(fā)展,要求航(háng)空液(yè)壓油(yóu)具(jù)有良好的抗(kàng)燃性,避免(miǎn)液壓系統(tǒng)因故(gù)發生洩漏時,航(háng)空液壓油(yóu)飛濺到高(gāo)熱(rè)的金屬(shǔ)部件上引發火(huǒ)災,威脅飛(fēi)機的(de)安全。
(6)抗泡(pào)沫性能要好 飛(fēi)機在(zài)高空飛行時外(wài)界壓(yā)力低(dī),溶解在(zài)航(háng)空液壓油(yóu)中的空氣會析(xī)出産生泡沫。若(ruò)泡沫不能(néng)及時(shí)消除(chú),就會(huì)嚴重影(yǐng)響到航空液壓油的(de)壓縮性(xìng)能,使液壓(yā)操縱(zòng)失靈(líng),進而影響(xiǎng)到飛(fēi)機的(de)安全飛行,因此(cǐ)要求(qiú)航空液壓油(yóu)應(yīng)具有良好(hǎo)的抗(kàng)泡沫性(xìng)能。
(7)熱氧(yǎng)化安(ān)定性要好(hǎo) 航空(kōng)液壓油長(zhǎng)期處于高溫(wēn)環境中,容易(yì)氧化(huà)變質(zhì),産(chǎn)生酸以及不溶性(xìng)膠質(zhì),腐蝕或堵塞飛(fēi)機液(yè)壓系統,對液壓系統(tǒng)造成(chéng)不良(liáng)影(yǐng)響,威脅到飛機的安全飛(fēi)行,因此要求(qiú)航空液壓(yā)油的(de)熱氧化安定性(xìng)要好。
(8)水解安定(dìng)性要好(hǎo) 航空液壓油(yóu)中(zhōng)不可避(bì)免地含(hán)有(yǒu)一定(dìng)的溶解水,在高(gāo)溫高壓(yā)下航空(kōng)液壓(yā)油可能會(huì)與水(shuǐ)發生水解(jiě)反應,産(chǎn)生腐蝕(shí)性物質或(huò)者不(bú)溶性(xìng)殘(cán)渣,對航(háng)空液壓系統産(chǎn)生不(bú)良(liáng)影(yǐng)響。
(9)潔(jié)淨性要好 飛機液壓系統(含附(fù)件)構造(zào)精密,對于機(jī)械雜質十(shí)分敏感(gǎn),如果航(háng)空液壓油的潔(jié)淨性不好(hǎo),含有(yǒu)機械雜(zá)質,就會(huì)造成液壓(yā)系統(tǒng)嚴(yán)重磨損,甚至(zhì)堵塞,對液壓系(xì)統造成極(jí)大的(de)損害(hài)。
(10)相(xiàng)容(róng)性要(yào)好 在(zài)飛(fēi)機液壓(yā)系統中,航空液(yè)壓油(yóu)會(huì)與多種(zhǒng)材料(liào)直(zhí)接接觸(chù)(包括(kuò)金屬與非(fēi)金屬),要保證液壓(yā)系(xì)統(tǒng)正(zhèng)常工(gōng)作,要求航(háng)空液壓油(yóu)既不腐蝕(shí)金屬部件,也不溶解(jiě)非金屬密(mì)封材料,即(jí)與直(zhí)接接觸(chù)材料的(de)相容(róng)性(xìng)要好。
2 航(háng)空液(yè)壓油的應(yīng)用現狀(zhuàng)
2.1 俄羅斯(sī)(前蘇聯)航空液(yè)壓油的應用現(xiàn)狀俄(é)羅(luó)斯(前蘇(sū)聯)航空(kōng)液壓油(yóu)包括醇系(xì)航空(kōng)液壓油,石(shí)油基(jī)航空(kōng)液壓油和(hé)合成航空(kōng)液壓油,目前使用後(hòu)兩種,且(qiě)以石油(yóu)基航空液壓油(yóu)為主。
2.1.1 醇系航(háng)空液壓油
俄(é)羅斯(前蘇聯)在20世紀(jì)40年代(dài)使用的醇(chún)系航空液壓油(yóu)包括СГ液體(乙(yǐ)醇和甘油)和СВГ液體(乙醇(chún),甘油和水(shuǐ)),分别在夏季和(hé)冬(dōng)季(jì)使用。由于(yú)СГ 液體(tǐ)和 СВГ 液(yè)體(tǐ)的黏溫性能與潤(rùn)滑性(xìng)能(néng)不好,不(bú)能實現全年通(tōng)用(yòng),且對(duì)金(jīn)屬有(yǒu)腐蝕性,被棄用(yòng),由此發展(zhǎn)了石油基航空液壓(yā)油。
2.1.2 石油(yóu)基航空(kōng)液壓(yā)油(yóu)
俄(é)羅斯(sī)(前蘇(sū)聯)在20世紀(jì)50年代發展(zhǎn)了石(shí)油基航(háng)空(kōng)液壓(yā)油,主(zhǔ)要(yào)包括凡(fán)士(shì)林液壓(yā)油 МВП 與(yǔ)АМГ-10液壓油。凡士林(lín)液壓油 МВП 是硫酸精制的石油基(jī)油,低(dī)溫性能差(chà),現作為儀表油(yóu)使用。АМГ-10 航空(kōng)液壓油是(shì) 210 ℃~300 ℃的(de)重(zhòng)煤油(yóu)餾分添加黏度指數(shù)改進劑和(hé)抗(kàng)氧劑制(zhì)成的(de)紅色(sè)透明液體(tǐ)。
АМГ-10 航空液壓(yā)油的(de) 50 ℃運動(dòng)黏(nián)度不小于10 mm2/s,閃(shǎn)點(開(kāi)口)不低于(yú) 93 ℃,使用溫度(dù)範圍為(wéi)-60 ℃~127 ℃,短期可達150 ℃,具(jù)有良(liáng)好的(de)低溫性能和潤滑性(xìng)能,不腐蝕(shí)橡膠,缺點(diǎn)是抗(kàng)燃性(xìng)能,抗剪(jiǎn)切(qiē)性能和熱氧化安定性不夠好(hǎo),目前(qián)廣泛(fàn)應用(yòng)于俄制運輸機(jī)和戰鬥機的液壓系統。
2.1.3 合(hé)成航空液(yè)壓油(yóu)
俄羅(luó)斯(前蘇聯)在20世(shì)紀70年代研(yán)制出(chū)了合成(chéng)航空(kōng)液(yè)壓油(7-50С-3合成(chéng)航空(kōng)液壓(yā)油)。該合成(chéng)航空液壓油是(shì)以矽油和雙酯(zhǐ)為基礎油(yóu)制成的黃色透(tòu)明液(yè)體,并添(tiān)加了抗(kàng)氧劑和抗磨劑,20 ℃運動黏度不小(xiǎo)于22 mm2/s,閃(shǎn)點(開(kāi)口)不(bú)低于200 ℃,使用(yòng)溫度(dù)範圍為-60 ℃~175 ℃,短期可達200 ℃。
7-50С-3合成航空液(yè)壓油(yóu)的(de)黏溫性(xìng)能、低溫性能(néng)和熱安定(dìng)性(xìng)均優于石油(yóu)基(jī)航空(kōng)液壓(yā)油,揮發性小、抗水(shuǐ)解性好、抗燃性好,不足(zú)的是與液壓系統密封材(cái)料的(de)相容性差,主要(yào)用于超音速飛(fēi)機的(de)液壓系統(tǒng)。
2.2 美國(guó)航(háng)空液壓(yā)油的應(yīng)用(yòng)現狀
美國(guó)的航(háng)空液(yè)壓油包括石油(yóu)基航空液壓油(yóu)和合成航空液(yè)壓油(yóu)。
美國自 20世(shì)紀 40年(nián)代起 ,采用(yòng)以礦物油(yóu)為基(jī)礎油的石油基航空(kōng)液壓(yā)油 mil-h-5606, 但由于礦(kuàng)物油的(de)閃點低 ,當液壓油洩漏時, 易發(fā)生飛機着火等事故 ,于是從 50年(nián)代開(kāi)始進(jìn)行磷(lín)酸酯航(háng)空(kōng)液壓油的研(yán)制 。磷酸(suān)酯液壓油的抗(kàng)燃性(xìng)好, 但缺點(diǎn)是與原有(yǒu)的飛機液(yè)壓系統部件不相容, 因此(cǐ)從 60年(nián)代末美國(guó)開始研制(zhì)以 pao為(wéi)基礎(chǔ)油(yóu)的耐燃(rán)液壓(yā)油 mil-h-83282, 80年(nián)代研制成功(gōng)并投入(rù)使用。雖(suī)然 mil-h-83282大(dà)大降低(dī)了飛(fēi)機着(zhe)火的幾率, 但由于其最低使用(yòng)溫度為 -40 ℃, 而 mil-h-5606卻能在-54 ℃的環境(jìng)中使(shǐ)用 ,因(yīn)此 mil-h-83282隻(zhī)能部(bù)分替代(dài) mil-h-5606。從 20 世紀(jì) 80 年代(dài)末美國又開(kāi)始(shǐ)研制低溫(wēn)合成烴耐燃液(yè)壓油(yóu) mil-h-87257。該油兼具(jù)耐燃(rán)與低溫的優勢(shì) , 于(yú) 1998 年
正式(shì)投入使用(yòng) , 并将(jiāng)采用逐步換油(yóu)的方(fāng)式完(wán)全取(qǔ)代mil-h-5606和(hé) mil-h-83282。
2.2.1 石油基航(háng)空液(yè)壓油(yóu)
美國(guó)石油基航空液(yè)壓油(yóu)的(de)軍用(yòng)規(guī)格主(zhǔ)要包括mil-h-81019d标(biāo)準的航空(kōng)液壓(yā)油。
符合美軍mil-h-5606
标(biāo)準的(de)航空(kōng)液壓油是美國空軍(jun1)使用(yòng)最廣泛的(de)航空(kōng)液(yè)壓油,為(wéi)輕柴(chái)油餾分。其最(zuì)大(dà)特點是低(dī)溫性能好,不 足 之 處(chù) 在 于 可 燃(rán) 性 強[閃(shǎn) 點(diǎn)(閉 口(kǒu))略 高(gāo) 于(yú)
82 ℃],火焰擴散速度(dù)快。
符合(hé)美軍(jun1):mil-h-6083 标準的航(háng)空液(yè)壓油是防鏽液壓油,用于(yú)液壓系統(tǒng)庫存時的(de)防(fáng)鏽,不用(yòng)作液壓系統的工作介質(zhì),對液(yè)壓系統和密封(fēng)墊無不(bú)良影響(xiǎng),使(shǐ)用溫(wēn)度為-54 ℃~71 ℃,與其他型号(hào)的液壓油不能互換(huàn)使用(yòng)。
符合(hé)美軍:mil-h-81019d标準(zhǔn)的航(háng)空液(yè)壓油是超低溫(wēn)液壓(yā)油,工作溫(wēn)度為-70 ℃~100 ℃,低溫(wēn)性能優良。并(bìng)且(qiě)隻有符合(hé)mil-h-5606 标準的航(háng)空(kōng)液壓(yā)油可以(yǐ)作為其應急航(háng)空液壓油(yóu),不能(néng)與其(qí)他航空液(yè)壓油互換(huàn)使用(yòng)。
2.2.2 合成(chéng)航空液壓(yā)油
美國合成航空液(yè)壓油主要包括(kuò)磷酸酯航空液(yè)壓油和合(hé)成烴航空(kōng)液壓(yā)油。磷酸酯航空(kōng)液壓油最(zuì)突出(chū)的特點是抗燃性明顯(xiǎn)優(yōu)于石油基液壓油,其(qí)他性能也(yě)滿足(zú)mil-h-5606标準的要求,但(dàn)磷酸(suān)酯航(háng)空液壓油(yóu)與許(xǔ)多液(yè)壓系統密封材料不相容,而軍機的改裝(zhuāng)成本太高(gāo),故多(duō)用于(yú)民用航(háng)空。
目前磷酸(suān)酯航空液(yè)壓油的主(zhǔ)要标準有美國(guó)空軍(jun1)與汽車工(gōng)程師(shī)協會(sae)的(de)sae as-1241d 規範及(jí)與波音公司的(de)bms 3-11規範。
合成烴航(háng)空液壓油(yóu)的規(guī)格主要有mil - h-83282 标 準(zhǔn) 、mil-h-46170b 标 準 、mil-h-87257 标準和milh-27601标(biāo)準(zhǔn)等。符(fú)合mil-h83282 标準(zhǔn)的 pao 合成(chéng)烴航空液壓(yā)油(yóu)的主要(yào)特點(diǎn)是抗燃性較好(hǎo)[閃點(閉口(kǒu))不低于205 ℃],熱(rè)氧化(huà)安定性好(工作(zuò)溫度上(shàng)限為 205 ℃),比(bǐ)磷酸酯航(háng)空液壓油(yóu)具有(yǒu)更好的材料(liào)相容性(xìng),不足之處是抗(kàng)燃性(xìng)有限,着火(huǒ)後能夠繼續燃燒,低(dī)溫(wēn)性不夠(gòu)好(工作溫度下(xià)限為-40 ℃)。
美海陸軍(jun1)均采(cǎi)用pao(聚α-烯烴)合成烴航空液(yè)壓油,mil-h-87257 标準和mil-h-27601 标(biāo)準都是在 mil-h-83282标準(zhǔn)的基(jī)礎(chǔ)上(shàng)進一步改(gǎi)進而來,分(fèn)别提高了(le) pao合成烴航(háng)空液壓油(yóu)的防腐性、低溫性和(hé)高溫性。
2.3 國産航空液壓油的應用現狀
國産航空液(yè)壓油包括石油(yóu)基液(yè)壓油(yóu)和合成航空液壓油(yóu)。
2.3.1 國産(chǎn)石油基(jī)航空液壓油(yóu)
我國石油(yóu)基航空(kōng)液壓油包括 10 号航空液(yè)壓油,12号(hào)航(háng)空液壓油和15号(hào)航空(kōng)液壓油,軍用航空液(yè)壓油主要(yào)為15号航空(kōng)液壓(yā)油。
10 号(hào)航空液壓(yā)油以 230 ℃~305 ℃餾分為基礎油(yóu),并添加有(yǒu)黏度(dù)指數改進(jìn)劑、抗氧劑和(hé)染(rǎn)色劑(jì)(蘇丹紅)等(děng)。10 号航空(kōng)液壓油(yóu)的使(shǐ)用(yòng)溫度為(wéi)-55 ℃~100 ℃,低溫性好,但高(gāo)溫性不足,并且長期使用後黏(nián)度會下降。
12号航(háng)空液壓油采用(yòng)240 ℃~300 ℃的餾(liú)分為基礎(chǔ)油,能滿(mǎn)足美軍(jun1)mil-h-5606b标準。與(yǔ) 10 号航空(kōng)液壓(yā)油相比,12 号(hào)航空液(yè)壓(yā)油更換(huàn)了黏度指數(shù)改進劑,提(tí)高(gāo)了抗氧(yǎng)劑(jì)的含量,使用(yòng)溫度(dù)為-54 ℃~125 ℃,短(duǎn)期可(kě)達150 ℃。
由于國際通航的(de)需要,15号航(háng)空液壓(yā)油(yóu)是參照(zhào)美軍mil-h-5606e标準研(yán)制(zhì)的。與 10 号航空(kōng)液(yè)壓油和(hé) 12 号航空(kōng)液(yè)壓油(yóu)相比,15号(hào)航(háng)空液(yè)壓油(yóu)增加了黏度指數(shù)改進劑(jì)的含(hán)量,提出了顆粒污(wū)染控制的要(yào)求,增加了(le)抗氧劑的含量,使用(yòng)溫(wēn)度(dù)範圍為-54 ℃~135 ℃,短期可達150 ℃。
2.3.2 國産合成(chéng)航空液(yè)壓油
我國合成(chéng)航空(kōng)液壓(yā)油主(zhǔ)要包括 rp-4350 号(hào)航空液壓(yā)油、hfs n15合(hé)成烴(tīng)抗燃航(háng)空(kōng)液壓(yā)油和昆侖hfdu合(hé)成(chéng)酯抗燃(rán)液(yè)壓油等。
rp-4350 号 合 成 烴 航(háng) 空 液 壓 油(yóu) 滿 足(zú)mil-h-83282d 标準,具有一定(dìng)的抗燃性(xìng),使用溫度範圍(wéi)為-40 ℃~205 ℃,目(mù)前用于(yú)直(zhí)-9等直(zhí)升機的(de)液壓系(xì)統。
hfs n15 合成烴(tīng)抗燃航空液壓油用于海豚直(zhí)升機(jī)液壓(yā)系統,其質量指标符(fú)合美軍mil-h-83282标準(zhǔn),具有一(yī)定的抗燃性(xìng),但是其(qí)低溫性能(néng)稍差。
昆侖 hfdu 合成(chéng)酯抗(kàng)燃液壓油(yóu)具有良好的抗燃性、抗(kàng)磨(mó)性以(yǐ)及高溫(wēn)性(xìng)能。
3 發(fā)展方(fāng)向
3.1 航空液(yè)壓油通用(yòng)化
随着飛機性能不(bú)斷地提高,飛機液壓系(xì)統(tǒng)朝着(zhe)高溫(wēn)高(gāo)壓方向(xiàng)發展(zhǎn),對于航空(kōng)液壓(yā)油抗(kàng)燃性(xìng)的要求也将(jiāng)越(yuè)來越(yuè)高。由于石(shí)油基液(yè)壓油本(běn)身不具備抗燃性的缺陷以及(jí)目前合成(chéng)航空(kōng)液壓油的抗燃(rán)性還存(cún)在一定(dìng)的局限性等,研(yán)制新型不燃航(háng)空液壓油來替(tì)代現(xiàn)有的(de)可燃(rán)型航空液(yè)壓油(yóu)是航空液(yè)壓油(yóu)發展的必(bì)然趨(qū)勢,航(háng)空液(yè)壓油将向不燃(rán)化方向發展(zhǎn)。
考(kǎo)慮到(dào)軍民(mín)融(róng)合,軍用(yòng)航(háng)空液壓(yā)油和(hé)民用(yòng)航空液壓(yā)油也應(yīng)當(dāng)通用,這樣才(cái)能在緊急情況下盡可能地(dì)提高(gāo)軍事(shì)效益。由于軍機的改(gǎi)裝花費極(jí)高,因此應當基(jī)于軍機液壓系(xì)統的現狀和發(fā)展趨(qū)勢(shì)研制能夠軍民通(tōng)用的航空液(yè)壓油,使(shǐ)航空(kōng)液壓油向(xiàng)通用化方向發(fā)展。
3.2 生物降(jiàng)解(jiě)型(xíng)航空液壓(yā)油
随(suí)着對環境(jìng)保護的不斷增強,要(yào)求(qiú)研制無毒,可(kě)生物(wù)降解,不對環境産生(shēng)危害(hài)的環保(bǎo)型航空(kōng)液壓(yā)油也(yě)是航空液(yè)壓(yā)油發展(zhǎn)的必然(rán)趨勢(shì)。
1996年(nián) ,美國空軍(jun1)開始研制一種既可直接(jiē)替代mil-h-5606和 mil-h-83282又(yòu)具(jù)有(yǒu)生(shēng)物降解(jiě)性能的(de)航空液(yè)壓油 。這種(zhǒng)可生(shēng)物降解(jiě)的液壓(yā)油使(shǐ)用溫度範圍應(yīng)在 -40 ~ 135 ℃或(huò) -54 ~ 135 ℃之間(jiān), 并與(yǔ)現(xiàn)在(zài)的液壓油(yóu)相容(róng) , 與現在的系統設計(jì)相一緻(zhì) 。
換句話說,要有相似的(de)體積模數 、密度(dù)、粘壓性能(néng)等 。同(tóng)時希望它兼具 mil-h-5606和 mil-h-83282的優點 ,即低溫性能(néng) ,耐燃性(xìng), 以及(jí) 135 ℃、168 h的氧化腐蝕安(ān)定(dìng)性 。mil-h-87257以及(jí)所有的(de)候選油(yóu)都通過了生物(wù)降解性能測試。實際(jì)上 , mil-h-83282也接近指标(biāo) 。最初(chū)的試(shì)驗結果表明雖(suī)然這些油(yóu)都隻能部分滿足軍(jun1)用規(guī)範(fàn)的要求(qiú) , 但是通(tōng)過(guò)配方改進和進一步的研究, 未來研(yán)制可直接(jiē)替換(huàn) mil-h-5606和 mil-h-83282、并同(tóng)時具有(yǒu)生物降解(jiě)性能(néng)的航空液壓油(yóu)仍具(jù)有可(kě)行性。
3.3 航空液(yè)壓油取(qǔ)代防(fáng)鏽(xiù)液(yè)壓油作為(wéi)零件(jiàn)儲存(cún)用油成(chéng)為(wéi)未來發展方(fāng)向(xiàng)
二壬(rén)基(jī)萘磺酸鋇 (basn)作(zuò)為腐(fǔ)蝕(shí)抑(yì)制劑(jì)成功應用于兩(liǎng)種軍用(yòng)防鏽液壓油 mil-h-6083和 mil-h-46170 中。這兩種油(yóu)被美國空(kōng)軍和海(hǎi)軍用(yòng)作零件(jiàn)儲存用油(yóu)。一方(fāng)面, 使(shǐ)用後(hòu)的含鋇防(fáng)鏽液(yè)壓油(yóu)是危險的(de)廢料(liào) ,處理起來(lái)花費巨大 ;另一方面(miàn) , 當(dāng)儲存零(líng)件被(bèi)重(zhòng)新(xīn)安裝(zhuāng)到飛機上, 殘存(cún)的防鏽液(yè)壓油遇高(gāo)溫(>121 ℃)而分解(jiě), 分解産物會導(dǎo)緻液壓(yā)系統産(chǎn)生一系列運作(zuò)問題 。如飛機閥(fá)門粘連(lián) 、過(guò)濾器(qì)阻塞 、油泵腐蝕(shí)等。 1995年(nián) , 相關部門建議用航空液(yè)壓油 mil-h-83282取代防(fáng)鏽液壓油(yóu)來(lái)儲存(cún)零件 。
為(wéi)了(le)考察可行性, 美國空(kōng)軍實驗室(shì)與美(měi)國 dayton大(dà)學研(yán)究院(yuàn)共同進行了航空液(yè)壓油(yóu)與防(fáng)鏽液壓油對于(yú)液壓(yā)系統零件(jiàn)儲存(cún)性能(néng)的對(duì)比試驗。将軸承 、活塞(sāi)和液壓泵(bèng)分别(bié)用航空液(yè)壓油和防鏽液(yè)壓油存放(其(qí)中(zhōng), 由于(yú) mil-prf-5606和(hé) mil-prf-6083将(jiāng)逐步(bù)從軍事航空應(yīng)用中淘汰(tài) , 所以(yǐ)在液壓泵儲存(cún)試驗中(zhōng)沒有選(xuǎn)用這(zhè)兩種(zhǒng)油。)。儲(chǔ)存 3年 , 每(měi)年檢查(chá)軸承(chéng)、活塞(sāi)和油(yóu)泵腐蝕(shí)情況 , 3年(nián)後儲存油(yóu)泵進(jìn)行耐久性(xìng)測試。結果發現, 無論儲存(cún)在哪種液壓油中的軸承(chéng)、活塞和液(yè)壓泵都沒有腐蝕 ,儲存在(zài)航空液壓(yā)油中的液(yè)壓泵(bèng)比儲存在防鏽(xiù)油中(zhōng)的液壓泵(bèng)甚至(zhì)處于(yú)更好(hǎo)的狀(zhuàng)況(kuàng)。
3.4 高溫航(háng)空液壓油
未來(lái),随着液壓系統(tǒng)操作溫(wēn)度的不斷提(tí)高 ,如(rú)果還(hái)用相對(duì)不(bú)穩定(dìng)的防(fáng)鏽液壓油(yóu)來儲存零件 , 勢(shì)必會(huì)給液壓系(xì)統帶(dài)來更(gèng)多的運作(zuò)問(wèn)題。用航(háng)空液壓油取代防鏽液壓油儲(chǔ)存零件, 不(bú)僅可(kě)以解決這(zhè)個隐(yǐn)患 ,還能減少防鏽液壓(yā)油給環(huán)境帶來(lái)的污染(rǎn) 。
高溫液壓油的(de)研制主要(yào)為了(le)滿足高(gāo)性能飛(fēi)機的需要,用以(yǐ)改善整個飛機(jī)的熱控制,減少所需要的冷卻(què)或絕(jué)熱系(xì)統 。允(yǔn)許在這(zhè)樣高的(de)溫(wēn)度下工作的(de)液體需要有(yǒu)熱(rè)穩定性和(hé)潤滑(huá)性。候(hòu)選的(de)高溫(wēn)液壓(yā)油(yóu)包括高精(jīng)制礦物油 , 合(hé)成加氫 pao、矽烴 (sihc)和(hé)全氟(fú)聚(jù)醚(mí)(pfpae)。以前(qián)兩種(zhǒng)為基礎油(yóu)的航空液(yè)壓油(yóu)最終有相(xiàng)應的(de)軍用規範 mil-h-27601a和(hé)mil-h-27601b,這(zhè)兩種航(háng)空液壓(yā)油的使用溫度範圍(wéi)為 -40~ 288 ℃,而(ér) sihc和 pfpae可持續使用于溫(wēn)度範圍(wéi)為(wéi) -54 ~ 357 ℃的環(huán)境中(zhōng) ,但這兩種(zhǒng)油産量較小, 價(jià)格較(jiào)高 。前(qián)三種(zhǒng)都(dōu)屬(shǔ)于抗(kàng)燃液(yè)壓油 ,而 pfpae屬于不(bú)燃液(yè)壓油 ,并且它的體積模數(shù)較小(xiǎo) ,密(mì)度較大(dà) , 需要專(zhuān)用的液(yè)壓系統與之匹(pǐ)配。
3.5 航(háng)空液壓油(yóu)性能需要(yào)提升
長期以(yǐ)來, 為了(le)盡可能(néng)減(jiǎn)少由(yóu)于液(yè)壓油着火(huǒ)引起的飛行事(shì)故,提高軍用飛(fēi)機的(de)安(ān)全(quán)性能(néng) ,美國(guó)空軍一直(zhí)緻力于航空液(yè)壓油耐燃(rán)性的提高(gāo) 。由于(yú)環保(bǎo)意識(shí)的日益增(zēng)強 , 在(zài)兼顧(gù)液壓(yā)油
耐燃性的同(tóng)時, 油(yóu)品(pǐn)的生物降解(jiě)性和低毒(dú)性也(yě)變得(dé)越來越重(zhòng)要 。液(yè)壓系(xì)統零件儲(chǔ)存試(shì)驗表(biǎo)明(míng) , 用航空(kōng)液壓油取代防(fáng)鏽液(yè)壓油儲存(cún)零件不僅防鏽(xiù)效果好(hǎo) ,而且(qiě)可(kě)以防止殘存的防鏽劑給飛機(jī)帶來的運作問(wèn)題 ,還能減少對(duì)環境的污染 。
未(wèi)來 ,随(suí)着高性能飛機的不斷發(fā)展, 為(wéi)了在(zài)壓力(lì)增加、電流(liú)刺激(jī)、溫度升高(gāo)的(de)情(qíng)況下油品的性(xìng)能不(bú)會受(shòu)到影(yǐng)響, 液(yè)壓油(yóu)熱穩(wěn)定性(xìng)的提高也(yě)成為發(fā)展方向(xiàng)。
4 常用航空(kōng)液壓(yā)油
航空(kōng)液壓油主要(yào)用作(zuò)航空(kōng)液壓系統(tǒng)傳動(dòng)機構(gòu)的工(gōng)作液(yè),也是(shì)各(gè)種(zhǒng)要求(qiú)較高的液壓機(jī)械的理想工作介質。具(jù)有良好(hǎo)的高低溫性(xìng)能(néng)、粘溫性(xìng)、抗(kàng)剪切(qiē)性、氧化(huà)安(ān)定性和液(yè)壓傳遞性(xìng)能,使(shǐ)用溫度為(wéi)-54℃-135℃。抗氧化安定性(xìng)可滿足各種新(xīn)型飛機液壓系(xì)統的使(shǐ)用(yòng)要求(qiú)。
4.1 15号航空液(yè)壓油(yóu)gjb1177-1991
主要用(yòng)作(zuò)航(háng)空液壓傳動(dòng)機構(gòu)的工作(zuò)液,可替(tì)代國(guó)産10号、12号航(háng)空液壓油和美(měi)國mil-h-5606e液壓油。
2013年對标準進(jìn)行修訂為gjb1177a-2013,本(běn)次修改将名稱(chēng)改(gǎi)為:15号航(háng)空液壓油規範(fàn)。同時增(zēng)加(jiā)周期(qī)性檢驗(yàn)的(de)檢驗(yàn)周期為(wéi)2年(nián),對鋇含量(liàng)要求不大于10 mg/kg,并且對基礎(chǔ)油的密度耍求(qiú),與鑒定時的樣(yàng)品相(xiàng)比,密(mì)度變(biàn)化不應大于0.008kg/m3;對(duì)腐蝕和氧化安(ān)定性金厲(lì)片,增(zēng)加了陽(yáng)極镉,删除了腐蝕(shí)和氧化安(ān)定性試驗(yàn)條(tiáo)件為135°c、168h的(de)a型産(chǎn)品,還(hái)将防(fáng)鏽劑(jì)含量(liàng)由(yóu)适(shì)量改(gǎi)為0.05%±0.01%(質量分(fèn)數)。
gjb1177a-2013規(guī)範
4.2 10号航空(kōng)液壓油(天(tiān)空)sh0358-1995
主要用(yòng)作航空液壓傳(chuán)動機(jī)構(gòu)的(de)工作液,同(tóng)時還(hái)可用于其它高性能(néng)液壓(yā)系統的工(gōng)作液(yè)。如(rú)數控機床、乙酰(xiān)胺循環(huán)泵、高(gāo)壓乙烯輸送泵(bèng)及船舶起(qǐ)重機、甲闆機械(xiè)、挖掘(jué)機、起錨機(jī)、大型吊車、雷達(dá)車和鐵(tiě)路(lù)、電器(qì)開關(guān)等。由于本産品有(yǒu)很(hěn)低的(de)凝點(diǎn),所以(yǐ)還可(kě)用于極寒(hán)地區(qū)的上述各種設備并可替代倒(dǎo)冷油(yóu)使用。使用(yòng)溫度(dù)為-70℃以上。
sh0358-1995規範
4.3 10号航空液壓(yā)油(地面用油)q/syym0024-2000
10号(hào)航空液(yè)壓油(地(dì)面用油)主(zhǔ)要用(yòng)作各(gè)種(zhǒng)要求(qiú)較(jiào)高的液壓系統的工(gōng)作液,以及(jí)嚴寒地(dì)帶(dài)與機(jī)場地面的(de)各種(zhǒng)液壓機械(xiè)設(shè)備(bèi)。如數控機床、乙(yǐ)醇胺循環泵、高壓乙烯輸(shū)送泵(bèng)及船舶起(qǐ)重機(jī),甲闆機械、