A380飞机液压能源系统研究

摘 要：文章通过对先进宽体民用飞机A380的液压能源系统进行研究，对A380的液压能源系统的架构、用户、设备、操作与显示、系统控制等进行了简要概述。

关键词：A380；液压能源系统；研究

前言

A380飞机是一款全新的先进超大四发宽体客机，其液压系统的设计与传统的Airbus四发宽体客机A340相比较，产生了比较大的变化，而研究这些设计特点的变化，对民用飞机液压系统研发者而言具有指导意义。

1 系统架构

A380的液压系统压力体制采用了5000Psi的高压，是民用飞机史上第一款采用5000Psi压力体制的机型。系统采用了2H/2E的方案，即“两套液压能源子系统+EHA/EBHA”的架构，也是民用飞机史上第一款采用两套液压能源架构的宽体客机。液压能源系统两套子系统（Yellow和Green）架构，两套子系统相互独立，其简要原理图如图1所示。2E（两套电系统）构型即“EHA+EBHA”构型，为飞行控制提供了冗余。

绿色系统与黄色系统除了用户不一样外，其余配置一样，每套系统均采用4台EDP+2台电动泵作为泵源，每个发动机驱动两个EDP，两台EDP足够为液压用户提供能源。由于系统提供了足够的冗余，当飞机的一台EDP失效情况下，飞机仍然可以派遣。同时每套系统配置有两台小型EMP，EMP仅仅在地面发动机未启动情形下用于开启货舱门等工况下使用。

由于A380体积庞大，因此，A380飞机采用了局部液压系统，在机翼起落架刹车、前轮转弯、以及机身起落架刹车三处采用了局部液压包。

EHA/EBHA作为液压备用系统，采用电驱动模式。在液压系统正常工作情况下，EHA不工作，EBHA采用液压驱动模式工作。在双液压系统失效的情况下，EBHA转化成电动模式工作，同时EHA开启工作，扰流板、副翼、方向舵、升降舵均能被操纵，从而保证了飞机可控。

2 系统用户

A380飞机的液压系统主要用户系統为：主飞控系统、高升力系统、起落架收放系统、刹车系统、前轮转弯。

主飞控系统作动器由两套液压系统均匀控制，每套系统能保证飞控操纵；高升力系统的襟翼PCU由黄色系统和绿色系统两套系统驱动，而缝翼PCU由黄色液压系统和电动马达驱动；起落架收放系统中，前起落架收放、机翼起落架收放及其舱门收放由绿色系统驱动，机身起落架收放及其舱门收放由黄色系统驱动；刹车系统的机翼起落架刹车由绿色系统控制，机身起落架刹车由黄系统驱动；转弯系统的前轮转弯系统由绿系统驱动，后轮转弯由黄色系统驱动。

如果单套或者双套液压系统失效，下列的备份仍然可以工作：

飞控系统：EHAs、EHBA。

高升力系统：缝翼通过电动马达驱动。

刹车系统和转弯系统：局部电液能源系统（Local Electro-Hydraulic Generation System）。

3 主要设备

每套液压系统主要设备包括：液压油箱（1）、EDP（4）、EMP（2）、蓄压器（1）、防火切断阀FSOV（2）、冷却系统（1）、HSMU（Hydraulic System Monitoring Unit液压系统监视单元）、液压油箱等。另外还有一个燃油/液压热交换器，用于冷却系统的备份。

4 操作与显示

4.1 液压简图页

下图2所示为A380的液压简图页，实现了对油箱油量、系统压力、EDP工作状态、防火切断阀的工作状态等的显示。飞行员可以通过查看液压系统简图页查看液压系统的工作状态，系统的主要设备、主要参数和设备工作状态等都可以在简图页上显示出来。

其液压简图页采用了带有发动机图表的显示方式，当出现系统故障的时候，液压简图页上也会显示出相应的故障。

4.2 液压控制面板

液压系统有两个控制面板，包括HYD Panel和GND HYD Panel，分别如图3和图4所示，其中HYD Panel控制EDP，GND HYD Panel控制EMP。

其一，泄压模式，在系统出现某些故障时候（例如系统高温等），飞行员按下对应PUMP上OFF按钮，则该EDP被泄压；当再次按下OFF按钮，则EDP工作，系统压力恢复。

其二，脱离模式，当系统故障无法被清除的时候，飞行员将根据飞行手册的要求，按下对应DRIVE上的DISC按钮，则对应的EDP与发动机脱离开，飞行员无法恢复，只能在飞机落地以后由机务人员恢复。

在正常的操作过程中，不需要对面板上的EMP控制按钮进行操作，液压系统会自动控制。比如打开货舱门，当飞行员发出打开货舱门动作的时候，系统逻辑会自动通知液压系统打开EMP，而不需要飞行员对EMP进行操作，但是当出现故障的时候，按钮上会显示出系统FAULT状态。

当机务维修需要，在发动机未启动情况下，可在液压地面维护面板上，手动开启电动泵。

5 系统控制

A380的系统控制单元通过HSMU实现。HSMU监视以下系统参数并实现相应的系统自动控制功能。监控EDP泵压力、监控电动泵的压力和温度、油箱压力（检测油箱的空气压力，其采用的油箱增压方式为发动机引气增压。对于油箱压力的监控主要目的在于防止油箱压力低从而导致系统产生气穴现象）、监控FSOVs的位置、监控系统温度、控制EMP的启动和关闭、EDP泄压、控制燃油/液压热交换器。

6 结束语

A380飞机是一款先进的宽体客机，虽然A380并没有得到航空公司的青睐，但是A380的液压能源系统设计呈现出了采用5000psi高压等比较明显的先进特点，空客公司在后续的A350飞机上延续了这样的设计理念，得到了航空公司的认可。

作者简介：陈才（1983，8-），男，湖北咸丰，工程师，硕士，液压能源系统设计。