
20世(shì)紀40年代早(zao)期 , 飛機設(shè)計師逐漸(jian)認識到相(xiang)對于機械(xie)杆操作系(xi)統 ,液壓系(xi)統操作起(qǐ)來反應迅(xùn)速 、靈敏,更(gèng)具優勢, 于(yú)是以礦物(wu)油為基礎(chu)油的航空(kōng)液壓油迅(xun)速發展起(qi)來 。美國空(kōng)軍在 50 年代(dài)初已廣泛(fàn)使用符合(he)美國軍用(yòng)規範 MIL-H-5606的石(shí)油基航空(kong)液壓油 ,這(zhe)種油的最(zui)大特點是(shì)低溫性能(néng)好 ,滿足空(kong)軍在低溫(wēn)環境下的(de)使用要求(qiú) 。
航空液壓(yā)油是飛機(jī)液壓系統(tǒng)的工作介(jiè)質,用于對(duì)飛機起落(luò)架和襟翼(yì)的操縱和(he)驅動,對于(yú)飛行安全(quán)十分重要(yào)。根據飛機(jī)液壓系統(tǒng)的結構與(yu)工作特點(diǎn),綜述了航(háng)空液壓油(yóu)的性能。介(jiè)紹了俄羅(luó)斯(前蘇聯(lián)),美國和中(zhong)國航空液(yè)壓油的現(xiàn)狀。随着飛(fēi)機性能的(de)不斷提高(gāo),飛機液壓(ya)系統朝着(zhe)高溫高壓(yā)方向發展(zhan),不燃航空(kong)液壓油是(shi)航空液壓(ya)油的發展(zhǎn)方向。為了(le)提高軍事(shi)效益,需研(yan)制軍民通(tōng)用的航空(kōng)液壓油。随(suí)着對環境(jìng)保護不斷(duàn)增強,要求(qiú)研制無毒(du),可生物降(jiang)解和不對(dui)環境産生(sheng)危害的環(huán)保型航空(kōng)液壓油。
前(qian)言
飛機液(ye)壓系統主(zhǔ)要用于完(wan)成收放起(qǐ)落架及襟(jin)翼等的特(tè)定操縱和(hé)驅動,因此(cǐ)有人把航(háng)空液壓系(xì)統比作飛(fēi)機的“肌肉(ròu)”,而液壓系(xì)統中的工(gōng)作介質航(háng)空液壓油(you),則稱為飛(fēi)機的“血液(ye)”。
據統計,飛(fēi)機液壓系(xi)統的故障(zhàng)占到飛機(ji)機械故障(zhang)總量的30%左(zuo)右,其中一(yi)半以上都(dou)與航空液(ye)壓油有關(guān),因此航空(kong)液壓油對(duì)于飛行安(an)全十分重(zhong)要。
1 航空液(yè)壓油的性(xìng)能要求
根(gēn)據飛機液(ye)壓系統的(de)結構與工(gong)作特點,對(duì)航空液壓(yā)油的性能(neng)提出了如(rú)下要求:
(1)壓(ya)縮性小 航(hang)空液壓油(yóu)作為飛機(ji)液壓系統(tǒng)的能量傳(chuán)遞介質以(yi)操縱飛機(ji)起落架及(jí)襟翼等特(tè)定部件,要(yao)求航空液(ye)壓油的壓(yā)縮性越小(xiǎo)越好。壓縮(suō)性小,則傳(chuan)遞的能量(liàng)損失就越(yuè)少,就越穩(wěn)定,準确,迅(xun)速,飛機的(de)操縱就越(yuè)靈敏。
(2)适當(dang)的運動黏(nián)度以及良(liáng)好的潤滑(huá)性能 當航(háng)空液壓油(yóu)的運動黏(nián)度過大時(shi),液壓系統(tong)的摩擦力(lì)會增加,功(gong)率損失增(zeng)大,伺服機(ji)構動作遲(chí)緩;當運動(dòng)黏度過小(xiǎo)時容易産(chǎn)生洩漏,或(huo)導緻液壓(ya)系統中的(de)運動部件(jian)潤滑不良(liang),因此航空(kong)液壓油應(ying)具有适當(dāng)的運動黏(nian)度以及良(liang)好的潤滑(hua)性能。
(3)剪切(qiē)安定性好(hǎo) 航空液壓(ya)油在高壓(yā)下通過液(ye)壓泵或液(ye)壓閥等元(yuan)件間隙時(shí)會受到機(jī)械剪切作(zuò)用,剪切作(zuo)用會導緻(zhì)航空液壓(ya)油的運動(dòng)黏度下降(jiàng)(若航空液(ye)壓油中加(jiā)有黏度指(zhǐ)數改進劑(jì)時會更為(wei)明顯),直接(jiē)影響到航(háng)空液壓油(you)的使用,因(yin)此要求航(háng)空液壓油(you)的剪切安(an)定性要好(hǎo)。
(4)黏溫性要(yao)好 航空液(yè)壓油的工(gōng)作溫度範(fàn)圍很寬,要(yào)保證航空(kōng)液壓系統(tǒng)正常工作(zuo),就要求航(háng)空液壓油(yóu)須具有良(liáng)好的黏溫(wen)性能,在溫(wēn)度發生變(bian)化時,航空(kong)液壓油的(de)運動黏度(du)随溫度的(de)變化不能(neng)太大。
(5)抗燃(rán)性好 航空(kong)液壓系統(tǒng)向高溫高(gāo)壓方向發(fa)展,要求航(háng)空液壓油(yóu)具有良好(hao)的抗燃性(xing),避免液壓(yā)系統因故(gu)發生洩漏(lòu)時,航空液(ye)壓油飛濺(jiàn)到高熱的(de)金屬部件(jian)上引發火(huo)災,威脅飛(fei)機的安全(quán)。
(6)抗泡沫性(xìng)能要好 飛(fēi)機在高空(kong)飛行時外(wài)界壓力低(di),溶解在航(háng)空液壓油(yóu)中的空氣(qi)會析出産(chan)生泡沫。若(ruò)泡沫不能(néng)及時消除(chú),就會嚴重(zhòng)影響到航(hang)空液壓油(you)的壓縮性(xìng)能,使液壓(yā)操縱失靈(líng),進而影響(xiǎng)到飛機的(de)安全飛行(hang),因此要求(qiú)航空液壓(yā)油應具有(yǒu)良好的抗(kàng)泡沫性能(neng)。
(7)熱氧化安(an)定性要好(hǎo) 航空液壓(yā)油長期處(chu)于高溫環(huan)境中,容易(yi)氧化變質(zhi),産生酸以(yi)及不溶性(xìng)膠質,腐蝕(shí)或堵塞飛(fei)機液壓系(xì)統,對液壓(ya)系統造成(chéng)不良影響(xiang),威脅到飛(fei)機的安全(quán)飛行,因此(cǐ)要求航空(kōng)液壓油的(de)熱氧化安(ān)定性要好(hǎo)。
(8)水解安定(dìng)性要好 航(hang)空液壓油(yóu)中不可避(bì)免地含有(yǒu)一定的溶(rong)解水,在高(gāo)溫高壓下(xià)航空液壓(yā)油可能會(huì)與水發生(sheng)水解反應(ying),産生腐蝕(shí)性物質或(huò)者不溶性(xìng)殘渣,對航(hang)空液壓系(xi)統産生不(bu)良影響。
(9)潔(jié)淨性要好(hao) 飛機液壓(ya)系統(含附(fu)件)構造精(jīng)密,對于機(ji)械雜質十(shi)分敏感,如(ru)果航空液(ye)壓油的潔(jie)淨性不好(hao),含有機械(xiè)雜質,就會(huì)造成液壓(ya)系統嚴重(zhòng)磨損,甚至(zhì)堵塞,對液(yè)壓系統造(zao)成極大的(de)損害。
(10)相容(rong)性要好 在(zai)飛機液壓(ya)系統中,航(hang)空液壓油(you)會與多種(zhǒng)材料直接(jie)接觸(包括(kuò)金屬與非(fēi)金屬),要保(bǎo)證液壓系(xi)統正常工(gōng)作,要求航(háng)空液壓油(you)既不腐蝕(shi)金屬部件(jiàn),也不溶解(jiě)非金屬密(mi)封材料,即(ji)與直接接(jiē)觸材料的(de)相容性要(yao)好。
2 航空液(ye)壓油的應(ying)用現狀
2.1 俄(é)羅斯(前蘇(sū)聯)航空液(ye)壓油的應(yīng)用現狀俄(e)羅斯(前蘇(sū)聯)航空液(yè)壓油包括(kuò)醇系航空(kong)液壓油,石(shí)油基航空(kōng)液壓油和(he)合成航空(kōng)液壓油,目(mù)前使用後(hòu)兩種,且以(yi)石油基航(hang)空液壓油(yóu)為主。
2.1.1 醇系(xì)航空液壓(ya)油
俄羅斯(sī)(前蘇聯)在(zai)20世紀40年代(dài)使用的醇(chun)系航空液(ye)壓油包括(kuo)СГ液體(乙醇(chun)和甘油)和(he)СВГ液體(乙醇(chun),甘油和水(shuǐ)),分别在夏(xià)季和冬季(ji)使用。由于(yu)СГ 液體和 СВГ 液(ye)體的黏溫(wen)性能與潤(rùn)滑性能不(bu)好,不能實(shí)現全年通(tong)用,且對金(jīn)屬有腐蝕(shi)性,被棄用(yong),由此發展(zhǎn)了石油基(ji)航空液壓(yā)油。
2.1.2 石油基(jī)航空液壓(yā)油
俄羅斯(sī)(前蘇聯)在(zai)20世紀50年代(dai)發展了石(shí)油基航空(kōng)液壓油,主(zhǔ)要包括凡(fan)士林液壓(yā)油 МВП 與АМГ-10液壓(ya)油。凡士林(lin)液壓油 МВП 是(shi)硫酸精制(zhi)的石油基(jī)油,低溫性(xing)能差,現作(zuo)為儀表油(you)使用。АМГ-10 航空(kōng)液壓油是(shì) 210 ℃~300 ℃的重煤油(you)餾分添加(jia)黏度指數(shu)改進劑和(hé)抗氧劑制(zhi)成的紅色(sè)透明液體(ti)。
АМГ-10 航空液壓(yā)油的 50 ℃運動(dòng)黏度不小(xiǎo)于10 mm2/s,閃點(開(kāi)口)不低于(yú) 93 ℃,使用溫度(du)範圍為-60 ℃~127 ℃,短(duǎn)期可達150 ℃,具(jù)有良好的(de)低溫性能(neng)和潤滑性(xing)能,不腐蝕(shí)橡膠,缺點(dian)是抗燃性(xìng)能,抗剪切(qie)性能和熱(rè)氧化安定(ding)性不夠好(hǎo),目前廣泛(fan)應用于俄(e)制運輸機(jī)和戰鬥機(jī)的液壓系(xi)統。
2.1.3 合成航(hang)空液壓油(yóu)
俄羅斯(前(qian)蘇聯)在20世(shi)紀70年代研(yán)制出了合(he)成航空液(yè)壓油(7-50С-3合成(cheng)航空液壓(ya)油)。該合成(chéng)航空液壓(ya)油是以矽(xi)油和雙酯(zhǐ)為基礎油(you)制成的黃(huang)色透明液(ye)體,并添加(jia)了抗氧劑(jì)和抗磨劑(ji),20 ℃運動黏度(du)不小于22 mm2/s,閃(shan)點(開口)不(bu)低于200 ℃,使用(yong)溫度範圍(wéi)為-60 ℃~175 ℃,短期可(kě)達200 ℃。
7-50С-3合成航(hang)空液壓油(you)的黏溫性(xìng)能、低溫性(xìng)能和熱安(an)定性均優(you)于石油基(ji)航空液壓(yā)油,揮發性(xìng)小、抗水解(jie)性好、抗燃(rán)性好,不足(zú)的是與液(ye)壓系統密(mì)封材料的(de)相容性差(cha),主要用于(yu)超音速飛(fēi)機的液壓(ya)系統。
2.2 美國(guó)航空液壓(ya)油的應用(yòng)現狀
美國(guo)的航空液(ye)壓油包括(kuo)石油基航(hang)空液壓油(you)和合成航(háng)空液壓油(yóu)。
美國自 20世(shì)紀 40年代起(qǐ) ,采用以礦(kuàng)物油為基(ji)礎油的石(shi)油基航空(kōng)液壓油 MIL-H-5606, 但(dan)由于礦物(wù)油的閃點(diǎn)低 ,當液壓(ya)油洩漏時(shi), 易發生飛(fēi)機着火等(děng)事故 ,于是(shi)從 50年代開(kai)始進行磷(lín)酸酯航空(kōng)液壓油的(de)研制 。磷酸(suan)酯液壓油(yóu)的抗燃性(xing)好, 但缺點(dian)是與原有(yǒu)的飛機液(yè)壓系統部(bu)件不相容(róng), 因此從 60年(nian)代末美國(guó)開始研制(zhi)以 PAO為基礎(chu)油的耐燃(rán)液壓油 MIL-H-83282, 80年(nian)代研制成(cheng)功并投入(ru)使用。雖然(rán) MIL-H-83282大大降低(dī)了飛機着(zhe)火的幾率(lü), 但由于其(qí)最低使用(yòng)溫度為 -40 ℃, 而(ér) MIL-H-5606卻能在-54 ℃的(de)環境中使(shǐ)用 ,因此 MIL-H-83282隻(zhī)能部分替(ti)代 MIL-H-5606。從 20 世紀(jì) 80 年代末美(měi)國又開始(shi)研制低溫(wēn)合成烴耐(nai)燃液壓油(yóu) MIL-H-87257。該油兼具(jù)耐燃與低(dī)溫的優勢(shi) , 于 1998 年
正式(shi)投入使用(yòng) , 并将采用(yong)逐步換油(yóu)的方式完(wán)全取代MIL-H-5606和(hé) MIL-H-83282。
2.2.1 石油基航(hang)空液壓油(you)
美國石油(you)基航空液(yè)壓油的軍(jun)用規格主(zhǔ)要包括MIL-H-81019D标(biao)準的航空(kong)液壓油。
符(fu)合美軍MIL-H-5606
标(biāo)準的航空(kong)液壓油是(shi)美國空軍(jun1)使用最廣(guang)泛的航空(kong)液壓油,為(wei)輕柴油餾(liú)分。其最大(da)特點是低(di)溫性能好(hao),不 足 之 處(chù) 在 于 可 燃(ran) 性 強[閃 點(diǎn)(閉 口)略 高(gao) 于
82 ℃],火焰擴(kuò)散速度快(kuài)。
符合美軍(jun1):MIL-H-6083 标準的航(hang)空液壓油(you)是防鏽液(ye)壓油,用于(yu)液壓系統(tong)庫存時的(de)防鏽,不用(yong)作液壓系(xì)統的工作(zuò)介質,對液(yè)壓系統和(he)密封墊無(wu)不良影響(xiǎng),使用溫度(du)為-54 ℃~71 ℃,與其他(tā)型号的液(yè)壓油不能(néng)互換使用(yòng)。
符合美軍(jun1):MIL-H-81019D标準的航(hang)空液壓油(you)是超低溫(wēn)液壓油,工(gōng)作溫度為(wei)-70 ℃~100 ℃,低溫性能(neng)優良。并且(qie)隻有符合(he)MIL-H-5606 标準的航(háng)空液壓油(you)可以作為(wéi)其應急航(hang)空液壓油(you),不能與其(qi)他航空液(yè)壓油互換(huàn)使用。
2.2.2 合成(cheng)航空液壓(yā)油
美國合(he)成航空液(yè)壓油主要(yào)包括磷酸(suan)酯航空液(yè)壓油和合(he)成烴航空(kōng)液壓油。磷(lin)酸酯航空(kōng)液壓油最(zuì)突出的特(tè)點是抗燃(ran)性明顯優(yōu)于石油基(jī)液壓油,其(qí)他性能也(yě)滿足MIL-H-5606标準(zhǔn)的要求,但(dan)磷酸酯航(hang)空液壓油(yóu)與許多液(ye)壓系統密(mi)封材料不(bú)相容,而軍(jun1)機的改裝(zhuang)成本太高(gao),故多用于(yú)民用航空(kōng)。
目前磷酸(suān)酯航空液(ye)壓油的主(zhǔ)要标準有(you)美國空軍(jun1)與汽車工(gong)程師協會(huì)(SAE)的SAE AS-1241D 規範及(ji)與波音公(gong)司的BMS 3-11規範(fan)。
合成烴航(hang)空液壓油(yóu)的規格主(zhu)要有MIL - H-83282 标 準(zhǔn) 、MIL-H-46170B 标 準 、MIL-H-87257 标準(zhǔn)和MILH-27601标準等(deng)。符合MIL-H83282 标準(zhun)的 PAO 合成烴(tīng)航空液壓(ya)油的主要(yao)特點是抗(kàng)燃性較好(hao)[閃點(閉口(kǒu))不低于205 ℃],熱(re)氧化安定(dìng)性好(工作(zuò)溫度上限(xiàn)為 205 ℃),比磷酸(suān)酯航空液(ye)壓油具有(yǒu)更好的材(cai)料相容性(xìng),不足之處(chù)是抗燃性(xing)有限,着火(huo)後能夠繼(jì)續燃燒,低(di)溫性不夠(gou)好(工作溫(wēn)度下限為(wéi)-40 ℃)。
美海陸軍(jun)均采用PAO(聚(jù)α-烯烴)合成(cheng)烴航空液(ye)壓油,MIL-H-87257 标準(zhǔn)和MIL-H-27601 标準都(dou)是在 MIL-H-83282标準(zhun)的基礎上(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(xing)、低溫性和(hé)高溫性。
2.3 國(guó)産航空液(yè)壓油的應(yīng)用現狀
國(guó)産航空液(yè)壓油包括(kuò)石油基液(ye)壓油和合(he)成航空液(yè)壓油。
2.3.1 國産(chan)石油基航(háng)空液壓油(yóu)
我國石油(you)基航空液(ye)壓油包括(kuò) 10 号航空液(ye)壓油,12号航(háng)空液壓油(yóu)和15号航空(kong)液壓油,軍(jun)用航空液(yè)壓油主要(yao)為15号航空(kōng)液壓油。
10 号(hao)航空液壓(yā)油以 230 ℃~305 ℃餾分(fen)為基礎油(you),并添加有(yǒu)黏度指數(shu)改進劑、抗(kàng)氧劑和染(ran)色劑(蘇丹(dan)紅)等。10 号航(háng)空液壓油(yóu)的使用溫(wēn)度為-55 ℃~100 ℃,低溫(wēn)性好,但高(gao)溫性不足(zú),并且長期(qi)使用後黏(nián)度會下降(jiang)。
12号航空液(yè)壓油采用(yòng)240 ℃~300 ℃的餾分為(wei)基礎油,能(neng)滿足美軍(jun)MIL-H-5606B标準。與 10 号(hao)航空液壓(ya)油相比,12 号(hào)航空液壓(yā)油更換了(le)黏度指數(shù)改進劑,提(tí)高了抗氧(yang)劑的含量(liàng),使用溫度(du)為-54 ℃~125 ℃,短期可(kě)達150 ℃。
由于國(guo)際通航的(de)需要,15号航(háng)空液壓油(yóu)是參照美(měi)軍MIL-H-5606E标準研(yan)制的。與 10 号(hao)航空液壓(ya)油和 12 号航(háng)空液壓油(yóu)相比,15号航(hang)空液壓油(you)增加了黏(nián)度指數改(gai)進劑的含(hán)量,提出了(le)顆粒污染(ran)控制的要(yào)求,增加了(le)抗氧劑的(de)含量,使用(yong)溫度範圍(wéi)為-54 ℃~135 ℃,短期可(kě)達150 ℃。
2.3.2 國産合(he)成航空液(ye)壓油
我國(guó)合成航空(kong)液壓油主(zhǔ)要包括 RP-4350 号(hào)航空液壓(yā)油、HFS N15合成烴(tīng)抗燃航空(kong)液壓油和(hé)昆侖HFDU合成(cheng)酯抗燃液(ye)壓油等。
RP-4350 号(hao) 合 成 烴 航(hang) 空 液 壓 油(yóu) 滿 足MIL-H-83282D 标準(zhun),具有一定(dìng)的抗燃性(xìng),使用溫度(dù)範圍為-40 ℃~205 ℃,目(mù)前用于直(zhí)-9等直升機(ji)的液壓系(xì)統。
HFS N15 合成烴(tīng)抗燃航空(kōng)液壓油用(yòng)于海豚直(zhi)升機液壓(ya)系統,其質(zhì)量指标符(fu)合美軍MIL-H-83282标(biao)準,具有一(yī)定的抗燃(rán)性,但是其(qi)低溫性能(néng)稍差。
昆侖(lun) HFDU 合成酯抗(kang)燃液壓油(you)具有良好(hao)的抗燃性(xìng)、抗磨性以(yǐ)及高溫性(xìng)能。
3 發展方(fāng)向
3.1 航空液(yè)壓油通用(yòng)化
随着飛(fei)機性能不(bu)斷地提高(gāo),飛機液壓(yā)系統朝着(zhe)高溫高壓(ya)方向發展(zhan),對于航空(kong)液壓油抗(kàng)燃性的要(yào)求也将越(yuè)來越高。由(yóu)于石油基(ji)液壓油本(běn)身不具備(bei)抗燃性的(de)缺陷以及(ji)目前合成(cheng)航空液壓(yā)油的抗燃(rán)性還存在(zai)一定的局(ju)限性等,研(yan)制新型不(bú)燃航空液(yè)壓油來替(tì)代現有的(de)可燃型航(hang)空液壓油(you)是航空液(yè)壓油發展(zhan)的必然趨(qū)勢,航空液(ye)壓油将向(xiàng)不燃化方(fang)向發展。
考(kao)慮到軍民(mín)融合,軍用(yòng)航空液壓(ya)油和民用(yong)航空液壓(ya)油也應當(dang)通用,這樣(yàng)才能在緊(jin)急情況下(xià)盡可能地(di)提高軍事(shi)效益。由于(yú)軍機的改(gai)裝花費極(ji)高,因此應(yīng)當基于軍(jun1)機液壓系(xì)統的現狀(zhuang)和發展趨(qu)勢研制能(neng)夠軍民通(tōng)用的航空(kōng)液壓油,使(shi)航空液壓(ya)油向通用(yong)化方向發(fā)展。
3.2 生物降(jiàng)解型航空(kong)液壓油
随(suí)着對環境(jing)保護的不(bu)斷增強,要(yao)求研制無(wú)毒,可生物(wu)降解,不對(dui)環境産生(shēng)危害的環(huán)保型航空(kōng)液壓油也(ye)是航空液(yè)壓油發展(zhǎn)的必然趨(qū)勢。
1996年 ,美國(guo)空軍開始(shi)研制一種(zhǒng)既可直接(jiē)替代MIL-H-5606和 MIL-H-83282又(you)具有生物(wu)降解性能(néng)的航空液(yè)壓油 。這種(zhǒng)可生物降(jiang)解的液壓(yā)油使用溫(wēn)度範圍應(ying)在 -40 ~ 135 ℃或 -54 ~ 135 ℃之間(jian), 并與現在(zai)的液壓油(yóu)相容 , 與現(xian)在的系統(tǒng)設計相一(yī)緻 。
換句話(hua)說,要有相(xiàng)似的體積(jī)模數 、密度(dù)、粘壓性能(neng)等 。同時希(xi)望它兼具(jù) MIL-H-5606和 MIL-H-83282的優點(dian) ,即低溫性(xìng)能 ,耐燃性(xìng), 以及 135 ℃、168 h的氧(yang)化腐蝕安(ān)定性 。MIL-H-87257以及(jí)所有的候(hòu)選油都通(tōng)過了生物(wù)降解性能(neng)測試。實際(jì)上 , MIL-H-83282也接近(jìn)指标 。最初(chu)的試驗結(jié)果表明雖(suī)然這些油(yóu)都隻能部(bu)分滿足軍(jun1)用規範的(de)要求 , 但是(shi)通過配方(fāng)改進和進(jìn)一步的研(yán)究, 未來研(yán)制可直接(jie)替換 MIL-H-5606和 MIL-H-83282、并(bìng)同時具有(you)生物降解(jie)性能的航(háng)空液壓油(yóu)仍具有可(ke)行性。
3.3 航空(kong)液壓油取(qǔ)代防鏽液(yè)壓油作為(wéi)零件儲存(cun)用油成為(wéi)未來發展(zhan)方向
二壬(rén)基萘磺酸(suān)鋇 (BaSN)作為腐(fǔ)蝕抑制劑(ji)成功應用(yong)于兩種軍(jun1)用防鏽液(ye)壓油 MIL-H-6083和 MIL-H-46170 中(zhong)。這兩種油(yóu)被美國空(kōng)軍和海軍(jun1)用作零件(jian)儲存用油(yóu)。一方面, 使(shǐ)用後的含(han)鋇防鏽液(yè)壓油是危(wēi)險的廢料(liao) ,處理起來(lai)花費巨大(da) ;另一方面(miàn) , 當儲存零(ling)件被重新(xin)安裝到飛(fei)機上, 殘存(cún)的防鏽液(ye)壓油遇高(gāo)溫(>121 ℃)而分解(jie), 分解産物(wù)會導緻液(ye)壓系統産(chǎn)生一系列(lie)運作問題(tí) 。如飛機閥(fa)門粘連 、過(guò)濾器阻塞(sāi) 、油泵腐蝕(shi)等。 1995年 , 相關(guan)部門建議(yi)用航空液(yè)壓油 MIL-H-83282取代(dài)防鏽液壓(yā)油來儲存(cún)零件 。
為了(le)考察可行(hang)性, 美國空(kōng)軍實驗室(shì)與美國 Dayton大(dà)學研究院(yuàn)共同進行(háng)了航空液(yè)壓油與防(fáng)鏽液壓油(yóu)對于液壓(ya)系統零件(jiàn)儲存性能(néng)的對比試(shi)驗。将軸承(cheng) 、活塞和液(ye)壓泵分别(bié)用航空液(ye)壓油和防(fang)鏽液壓油(you)存放(其中(zhōng), 由于 MIL-PRF-5606和 MIL-PRF-6083将(jiang)逐步從軍(jun)事航空應(ying)用中淘汰(tài) , 所以在液(ye)壓泵儲存(cun)試驗中沒(méi)有選用這(zhe)兩種油。)。儲(chu)存 3年 , 每年(nian)檢查軸承(cheng)、活塞和油(yóu)泵腐蝕情(qing)況 , 3年後儲(chǔ)存油泵進(jìn)行耐久性(xing)測試。結果(guǒ)發現, 無論(lùn)儲存在哪(na)種液壓油(you)中的軸承(cheng)、活塞和液(ye)壓泵都沒(méi)有腐蝕 ,儲(chu)存在航空(kong)液壓油中(zhong)的液壓泵(beng)比儲存在(zai)防鏽油中(zhōng)的液壓泵(beng)甚至處于(yú)更好的狀(zhuang)況。
3.4 高溫航(hang)空液壓油(yóu)
未來,随着(zhe)液壓系統(tong)操作溫度(dù)的不斷提(tí)高 ,如果還(hái)用相對不(bú)穩定的防(fáng)鏽液壓油(you)來儲存零(líng)件 , 勢必會(hui)給液壓系(xì)統帶來更(geng)多的運作(zuò)問題。用航(háng)空液壓油(yóu)取代防鏽(xiu)液壓油儲(chǔ)存零件, 不(bú)僅可以解(jie)決這個隐(yin)患 ,還能減(jian)少防鏽液(ye)壓油給環(huán)境帶來的(de)污染 。
高溫(wēn)液壓油的(de)研制主要(yao)為了滿足(zu)高性能飛(fēi)機的需要(yào),用以改善(shàn)整個飛機(jī)的熱控制(zhi),減少所需(xū)要的冷卻(què)或絕熱系(xì)統 。允許在(zài)這樣高的(de)溫度下工(gong)作的液體(tǐ)需要有熱(re)穩定性和(hé)潤滑性。候(hou)選的高溫(wen)液壓油包(bao)括高精制(zhì)礦物油 , 合(he)成加氫 PAO、矽(xī)烴 (SiHC)和全氟(fu)聚醚(PFPAE)。以前(qian)兩種為基(ji)礎油的航(hang)空液壓油(yóu)最終有相(xiàng)應的軍用(yong)規範 MIL-H-27601A和MIL-H-27601B,這(zhe)兩種航空(kong)液壓油的(de)使用溫度(du)範圍為 -40~ 288 ℃,而(er) SiHC和 PFPAE可持續(xu)使用于溫(wen)度範圍為(wei) -54 ~ 357 ℃的環境中(zhōng) ,但這兩種(zhǒng)油産量較(jiao)小, 價格較(jiào)高 。前三種(zhǒng)都屬于抗(kang)燃液壓油(yóu) ,而 PFPAE屬于不(bú)燃液壓油(yóu) ,并且它的(de)體積模數(shu)較小 ,密度(du)較大 , 需要(yao)專用的液(yè)壓系統與(yu)之匹配。
3.5 航(háng)空液壓油(you)性能需要(yào)提升
長期(qī)以來, 為了(le)盡可能減(jiǎn)少由于液(yè)壓油着火(huo)引起的飛(fei)行事故,提(tí)高軍用飛(fēi)機的安全(quan)性能 ,美國(guo)空軍一直(zhi)緻力于航(hang)空液壓油(you)耐燃性的(de)提高 。由于(yú)環保意識(shi)的日益增(zeng)強 , 在兼顧(gu)液壓油
耐(nài)燃性的同(tóng)時, 油品的(de)生物降解(jiě)性和低毒(du)性也變得(dé)越來越重(zhòng)要 。液壓系(xi)統零件儲(chǔ)存試驗表(biao)明 , 用航空(kōng)液壓油取(qǔ)代防鏽液(yè)壓油儲存(cún)零件不僅(jin)防鏽效果(guǒ)好 ,而且可(kě)以防止殘(can)存的防鏽(xiu)劑給飛機(ji)帶來的運(yùn)作問題 ,還(hai)能減少對(dui)環境的污(wū)染 。
未來 ,随(sui)着高性能(néng)飛機的不(bú)斷發展, 為(wei)了在壓力(lì)增加、電流(liú)刺激、溫度(dù)升高的情(qíng)況下油品(pin)的性能不(bu)會受到影(ying)響, 液壓油(yóu)熱穩定性(xìng)的提高也(ye)成為發展(zhan)方向。
4 常用(yong)航空液壓(yā)油
航空液(ye)壓油主要(yao)用作航空(kōng)液壓系統(tong)傳動機構(gòu)的工作液(yè),也是各種(zhǒng)要求較高(gao)的液壓機(jī)械的理想(xiang)工作介質(zhì)。具有良好(hao)的高低溫(wen)性能、粘溫(wēn)性、抗剪切(qie)性、氧化安(ān)定性和液(ye)壓傳遞性(xìng)能,使用溫(wen)度為-54℃-135℃。抗氧(yǎng)化安定性(xìng)可滿足各(ge)種新型飛(fēi)機液壓系(xi)統的使用(yong)要求。
4.1 15号航(háng)空液壓油(yóu)GJB1177-1991
主要用作(zuo)航空液壓(ya)傳動機構(gòu)的工作液(yè),可替代國(guo)産10号、12号航(háng)空液壓油(yóu)和美國MIL-H-5606E液(yè)壓油。
2013年對(duì)标準進行(hang)修訂為GJB1177A-2013,本(ben)次修改将(jiang)名稱改為(wei):15号航空液(ye)壓油規範(fàn)。同時增加(jiā)周期性檢(jian)驗的檢驗(yan)周期為2年(nián),對鋇含量(liàng)要求不大(da)于10 mg/kg,并且對(dui)基礎油的(de)密度耍求(qiu),與鑒定時(shí)的樣品相(xiàng)比,密度變(biàn)化不應大(dà)于0.008kg/m3;對腐蝕(shí)和氧化安(ān)定性金厲(lì)片,增加了(le)陽極镉,删(shan)除了腐蝕(shí)和氧化安(ān)定性試驗(yan)條件為135°C、168h的(de)A型産品,還(hái)将防鏽劑(ji)含量由适(shì)量改為0.05%±0.01%(質(zhi)量分數)。
GJB1177A-2013規(guī)範
4.2 10号航空(kong)液壓油(天(tian)空)SH0358-1995
主要用(yòng)作航空液(yè)壓傳動機(jī)構的工作(zuò)液,同時還(hái)可用于其(qi)它高性能(néng)液壓系統(tong)的工作液(yè)。如數控機(ji)床、乙酰胺(an)循環泵、高(gāo)壓乙烯輸(shū)送泵及船(chuan)舶起重機(ji)、甲闆機械(xie)、挖掘機、起(qǐ)錨機、大型(xing)吊車、雷達(dá)車和鐵路(lù)、電器開關(guan)等。由于本(běn)産品有很(hen)低的凝點(dian),所以還可(kě)用于極寒(han)地區的上(shàng)述各種設(shè)備并可替(ti)代倒冷油(you)使用。使用(yòng)溫度為-70℃以(yǐ)上。
SH0358-1995規範
4.3 10号(hào)航空液壓(ya)油(地面用(yong)油)Q/SYYM0024-2000
10号航空(kong)液壓油(地(di)面用油)主(zhu)要用作各(gè)種要求較(jiao)高的液壓(ya)系統的工(gong)作液,以及(jí)嚴寒地帶(dai)與機場地(di)面的各種(zhong)液壓機械(xie)設備。如數(shu)控機床、乙(yi)醇胺循環(huan)泵、高壓乙(yi)烯輸送泵(beng)及船舶起(qǐ)重機,甲闆(pǎn)機械、
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