民用飞机吊挂系统布置方法探索

田瑞娜

【摘 要】民用飞机吊挂是连接发动机和机翼的关键部件，起着支撑发动机、传递载荷和布置系统的作用。吊挂主要布置有电气和液压系统，灭火/检测和气源系统，燃油系统等。本文主要介绍了民用飞机吊挂系统布置的原则和影响因素，为民用飞机吊挂系统布置提供了设计方法和思路。

【关键词】民用飞机；吊挂；系统布置

0 引言

近些年来，飞机不断向大型化发展，发动机越来越大、越来越复杂，吊挂作为连接机翼和发动机的关键部件，越来越受到民用飞机设计师的关注，也出现了很多吊挂设计形式。随着人们对飞机安全性、维修性等的普遍关注，以及大量新技术的广泛应用，使民用飞机吊挂的系统布置更加复杂，同时也给民用飞机吊挂布置带来了较大的挑战。

1 民用飞机吊挂布置特点

吊挂作为飞机重要的结构部件之一，大多安装在机翼的下方，如图1所示，主要功能是支承发动机、发动机反推力传递到飞机、确定线路并支撑所有与发动机有关的系统。吊挂布置特点有空间狭小，管线路众多，气动要求严苛，振动强。

为了安全，吊挂用防火墙进行分舱，一般情况下，吊挂分为整流罩、盒段、后缘等。

吊挂内布置的系统有：电气和液压系统，灭火/检测和气源系统，燃油系统等。

2 民用飞机吊挂系统布置原则及影响因素

吊挂内部空间必须保证飞机正常操作和安全使用，设备布置及安装均要确保安全性、可靠性和可维修性，满足相关适航条例CCAR-25-R4的要求。

2.1 吊挂内部空间设计原则

a）吊挂内部系统布置必须考虑地面设备的空间需求，例如动力装置起吊点、机翼顶起点等；

b）必须考虑试飞改装所需设备、管线路的安装需求，布置时只需考虑满足试飞要求即可，同时要保证不能影响装机件的安全性；

c）尽量对各系统集中布置的区域采用分舱布置，提高安全性；

d）尽量不要通过修改气动外形的方式优化吊挂内部空间；若要修改气动外形，必须保证对飞机气动特性的影响最小。

2.2 系统管路、线束走向布置原则

a）软硬线系布置时，原则为先拉杆后钢索再管路与EWIS线束，先粗后细，先硬后软；

b）从上到下的布置原则为：一般气体、水/废水、易燃及腐蚀性液体。

2.3 物理间隙及隔离设计原则

a）由于吊挂临近动力装置火区并且内部通常布置高温气体管路及高温电缆，应采取通风措施并且保证通风通道的顺畅；

b）确定高温气体管路与结构或其他系统的间距，应包含以下因素的分析：

1）气体管路受热膨胀的量及膨胀的方向；

2）气体管路临近空间的温度场；

3）使用球型接头的气体管路振动的包络面；

c）布置过程中采用物理隔离措施，应当考虑物理隔离占用的空间及周边系统的维修性；

d）对于翼吊动力装置的吊挂，若其内部布置的冗余系统应尽量彼此远离；

e）布置在吊挂内的可燃液体的切断阀必须布置在动力装置、APU、RAT和其他高速旋转部件的转子失效影响区之外；

f）布置可燃液体管路时，尽量远离高温气体管路以及EWIS线束；

g）布置电气线束时，应考虑电磁干扰、温度场、失效状态等因素，远离可燃液体管路和油箱，强电流线束必须与弱电流线束保持安全隔离。

2.4 支架布置原则

a）尽量避免将系统支架安装在机翼油箱下表面；

b）EWIS线束的布置应在允许范围内尽量合并线束，减少支架的数量及布置空间；

c）液压管路和燃油管路可以共用结构支架以节省布置空间。

2.5 维修性设计原则

a）在空间狭小的地方，若干互相平行布置的管路的接头集中在某一站位，可将这些接头沿管路轴线方向上错开布置，同时考虑为这些接头设计足够的维修空间；

b）吊挂维修口盖的设计应当避免在进行维修时口盖被飞机其他运动部段遮挡，降低可达性，这些运动部件包括但不局限于：短舱罩、反推力装置、机翼增升装置、地面设备。若无法避免上述情况，必须制定特定的维修程序；

c）若其他飞机部段和系统的维修需要借助吊挂的内部空间，则在布置设计过程中需要考虑这种情况。

2.6 振动情况下的布置原则

必须考虑吊挂与动力装置/短舱、吊挂与机翼，以及吊挂不同部段之间变形的不一致，这些变形通常通过强度分析的方法确定，然后根据变形特点采取不同的设计措施保证管路的安全性。民用飞机垂直尾翼后缘舱是悬挂和驱动方向舵的重要区域，对其内各系统进行布置设计的目标与原则是：为方向舵作动器提供合适的布置空间及工作环境，保障其安全、有效工作。后缘舱内的液压管路及电气电缆布置必须确保安全性、可靠性和可维护性，满足适航条例要求。

2.7 吊挂布置的影响因素

吊挂布置的影响因素包括：吊挂关键设备布置、结构布置、管线路布置和维修性因素等。

3 结论

吊挂系统布置对飞机设计具有重要意义。吊挂内各系统的布置是一个循序渐进、反复迭代的过程，应尽可能充分考虑影响布置的各项因素，及时发现问题，解决问题，实现吊挂内系统的最优布置。

【参考文献】

[1]运输类飞机适航标准.中国民用航空規章第25部CCAR-25-R4[S].中国民航总局，2009.

[责任编辑：田吉捷]