Гидравлическая жидкость в аспекте пожаробезопасности

[Mike]

Добрый день господа техники, эта статья заинтересует прежде всего вас.
Прошлый год я провел больше разбираясь с мат частью чем с полетами. Сотрудничая с американским самолетом, я провел много времени изучая документы и стандарты США. Я хочу поделится, о том, что мне удалось проработать теоретически и реализовать на практике. Сегодня я хотел бы рассказать о таких вещах:
- пожароопасности гидравлической жидкости стандарта MIL-5606
- практики замены ее на стандарт Mil­-H-­83282
- сортамент материала манжет, согласно американской спецификации.

Итак, по порядку.

Как известно, уже больше 70-ти лет стандартном для гидравлической жидкости тормозных систем самолетов является Mil­-H-­5606. По этому стандарту делается всем известная "красная тормозуха" AeroShell Fluid 41 (http://www.profit-oil.ru/docs/Aeroshell%20Fluid%2041(TDS).pdf) Как видно в приведенной документации flash point (точка возгорания) определенный стандартом не ниже 82°С. Я выяснил, что по этой причине, военные и скоростные самолеты отказались от использования этой жидкости, даже не смотря на то, что практические испытания показали реальную точку возгорания в 105°С

Особенностью эксплуатации самолетов в Украине является использование коротких полос. Не все из нас могут притереть самолет на первую плиту и плавно остановится нежно используя тормоза. Я точно не из таких. К сожалению, довольно часто мне приходится приземлятся на короткие полосы в 400 и меньше метров длинной далеко не на первую плиту. В этих случаях я интенсивно использую тормоза. И хотя я не проводил замеров температуры сразу после такого приземления я уверен, что температура компонентов тормоза намного выше 150°С.

Со временем, в подтверждение моей гипотезы я обнаружил серьезные проблемы с тормозами самолетов Cirrus SR22. На протяжении 2005 года, NTSB зафиксировало случаи связанные с тормозами, все они связаны с перегревом, многие с возгоранием. Подробнее, вы мо можете прочесть на доске обсуждений https://www.cirruspilots.org/copa/non_member/guest_discussion/f/11/t/32601.aspx
Тут Air safety Investigator for the National Transportation Safety Board консультируется с владельцами по поводу возгораний. Напомню, что не смотря на то, что позже FAA объявила все эти случаи ошибкой пилотов, сама фирма Cirrus приняла какие-то меры по снижению аварийности ее самолетов. Они увеличили резервуар для жидкости и добавили датчики перегрева для информации пилота.

[Mike]

Тут стоит отметить, что существует другой стандарт для гидравлической жидкости MIL-H-83282, ему соответствует Aeroshell 31 (http://www.shelllub.com.tw/wp-content/uploads/2009/11/ASF31.pdf). Это стандарт совместим с 5606 и с материалом манжет. Видно, что точка возгорания этого материала 237°С, что намного выше 5606. Эта жидкость является синтетической. Еще она обладает интересной функцией - самогашения вне источника огня. Одним словом, на мой взгляд она намного больше подходит для использования в украинских реалиях. Стоит эта жидкость в среднем дороже 5606 на 30%

Если говорить о температуре, то мы не можем умолчать о манжетах. Обращаясь к случаям с Cirrus, можно видеть, что основная масса проблем проистекала из-за манжет. Большинство манжет в авиационных гидравлических тормозах изготавливаются по стандарту MS28775. Если мы посмотрим в справочник, то увидим, что в стандарте MS28775 применяется материал MIL-P-25732, т.е. Nitrile. Его температурные параметры –65°F до +248°F (-53°С до 120°С). Этот материал разработан в 1940-х годах, и возможно мы можем найти что то лучшее, особенно для работы в тормозных системах.

[Mike]

Покопавшись в справочниках, я обнаружил рад более новых материалов, которые стандартизированы в том числе в аэроспейс отраслях. Не буду перечислять всех находок, остановлюсь лишь на том, что решил использовать у себя в самолете. Flurosilicone - материал синего цвета, база - натуральный силикон. Стандартизирован по MIL-R-25988. Имеет более широкий температурный диапазон: -80°F +400°F (-62°C до +204°C). Его основное предназначение, я считаю наилучшее, это уплотнение топливных магистралей. Но все же он однозначно лучше Nitrile для тормозных суппортов.

Поскольку на моем самолете установлены суппорта Cleveland, я обратился к технической документации производителя Parker. Там указанно, что Cleveland specifies that either Mil-­H-­5606 or Mil-­H-­83282 fluid is acceptable. Т.е. жидкости Mil-­H-­5606 и Mil-­H-­83282 являются допустимыми.

Таким образом я объединил две инновации в одном. Я заменил манжеты с Nitrille на Fluorsilicone и заменил жидкость с ­5606 на 83282. Эти две процедуры не обязательно делать вместе. Заменой жидкости я постарался убрать опасность возгорания из-за активного торможения. Заменой манжет я убрал зимние подтекания жидкости из-за снижения температуры и увеличил верхний рубеж, при нагреве суппорта. Я надеюсь таким образом увеличить срок службы моих тормозов и повысить безопасность эксплуатации ВС на коротких полосах.

Все работы я согласовал с моим FAA инспектором, так что они полностью легальны. Наблюдаю замену уже более чем пол-года. Нареканий нет. Для тех из вас кто желает провести работы по замене или подбору манжет, я всегда готов проконсультировать.

[Геннадий Хазан]

Миша, спасибо !  Очень подробная и доходчивое описание выполненных работ. А что пишет производитель, какие обсуждения на иностранных авиационных форумах по теме нареканий на поглощение влаги жидкостью 83282, что как правило приводит в последствии к коррозии в системе тормозов.

[Геннадий Хазан]

Как правило проблема с тормозами возникает не только при посадке на короткие полосы, но и при длительных рулениях. Использование авиационных тормозов отличается от автомобильных, из за более дительных импульсов. Это вызывает возрастание температуры в колодках/ барабанах , передается тормозной жидкости. И если температура кипения тормозной жидкости не высокая, могут возникать паровые пробки вызванные кипением жидкости. А это в свою очередь приводит к практически полной потере тормозов
Пожарная безопасность тормозной жидкости обуславливается тем аспектом, что возможен ее прорыв из тормозного цилиндра, с последующим попаданием на перегретые части тормозов с возможным ее возгоранием.

[Mike]

Геннадий, я не могу ответить на твой вопрос с точностью. Я знаю, что 5606 гигроскопична, и со временем набирает влагу как раз из-за перегрева. Кстати чем больше влаги тем ниже точка кипения, так что я думаю иногда жидкость следует менять.

Можно мыслить по другому. Вот спецификация от AeroShell на всю продукцию: http://www.shell.com/content/dam/shell-new/local/corporate/aviation/downloads/pdf/aeroshell-book-2012-2013/aeroshell-book-6hydraulics.pdf

Видно что и та и та жидкость имеет допустимый параметр Water content 100 ppm (100 частей на миллион), однако реальный параметр для жидкости 31 - меньше примерно на 40%. Если предположить, что любая жидкость имеющая раствор воды - гигроскопична по определению, то можно сказать что жидкость 31 на 40% менее гигроскопична.

Лично мне не понравилась спецификация AeroShell и я взял для себя Royco 782 - http://www.aircraftspruce.com/catalog/pdf/08-07539td.pdf Это самая не гигроскопичная жидкость из доступных и разрешенных взаимозаменяемых на сегодня. Она так же соответствует стандарту 83282

Возможно такой ответ будет тебе полезен.

[Zulu]

а АМГ-10 не канает?  ни разу не видел и не слышал что бы воспламенилось, давление в гидросистеме под 140 атм, плавились термосвидетели, тормозные накладки стирались и никаких возгораний... или это про импортную технику?

[Mike]

Это к вопросу о скорости и массе

[Mike]

Если судить из сертификата по АМГ-10 то мой вывод, что эта жидкость по параметрам пожаробезопасности и гигроскопичности схожа с 5606, хотя мне кажется на практике - хуже.
http://www.expert-oil.com/site.xp/049054051.html

Совершенно однозначно она намного хуже 83282
Я правда не понимаю, как в ней нет воды, думаю это погрешность измерений. Я правда не проверял какой тип манжет с ней можно применять.

Все вышесказанное мной относится к американской технике. И ни чего не понимаю в советской.

UPD: пост откорректировал, пол ночи думал, эта жидкость не является лучше чем 5606

[Zulu]

я про большую массу и про большую скорость, ЯК-42, ЯК-40, АН-26, ТУ-154, да и вся остальная техника тоже, РТИ не знаю из чего сделаны. вроде из резины, но до сих пор как живые, про американскую не знаю. там свои стандарты.

[Геннадий Хазан]

АМГ-10 "обычную резину" жрет. Это однозначно.

АМГ -10 Михаил, это советская копия американской гидравлической жидкости которая применялась в самолетах Ф-86 которую скопировали в СССР в период Корейской войны.
До этого в СССР применялась гидравлическая жидкость на основе смеси спирта и глицирина.

ПыСы у меня в хвостовом амортизаторе именно такая и залита. Там еще шли специфические манжеты из кожи.

[Геннадий Хазан]

Zulu

"6.1. Масло АМГ-10 представляет собой в соответствии с ГОСТ 12.1.044 средневоспламеняемую горючую жидкость с температурой вспышки 93°С. "

И соответствует стандарту MIL-PRF-5606 H Amd.1 (U.S.S),
Это то, что ранее уже описывал Михаил, от которого он отказался

[Mike]

я про большую массу и про большую скорость, ЯК-42, ЯК-40, АН-26, ТУ-154, да и вся остальная техника тоже,

Факт в том, что тормоза перегреваются. В Циррусе - горят, в пайперах отказывают, у кливлэнда вроде все в порядке, но я не хочу рисковать. При нагреве манжеты держут очень плохо и жидкость может попасть на диск и загорется. Загоревшись она не гаснет, а у меня рядом баки. Мало ли что… Я лично решил подстраховаться.

[Seryy]

я про большую массу и про большую скорость, ЯК-42, ЯК-40, АН-26, ТУ-154, да и вся остальная техника тоже,

Факт в том, что тормоза перегреваются. В Циррусе - горят, в пайперах отказывают, у кливлэнда вроде все в порядке, но я не хочу рисковать. При нагреве манжеты держут очень плохо и жидкость может попасть на диск и загорется. Загоревшись она не гаснет, а у меня рядом баки. Мало ли что… Я лично решил подстраховаться.

Майк, Спасибо – полезная статья.. но мне все же кажется, что дело тут не совсем в этих цифрах и гигроскопичности.. мне кажется тут все немного комплекснее и ширее.. Проблема возгорания из-за перегрева тормозов – на мой взгляд - ни чем особым не выделяется и подобного ряда проблем, которые вряд ли возникнут, если соблюдать РЛЭ..  (те 4 бедных Цируса, сгоревших в 2005-м – невероятное и грустное исключение, которое, насколько мне известно, было тут же исправлено производителем и последующие попытки поджечь покрышку при перегреве тормозов на всевозможных испытаниях - ничем не увенчались и подобных случаев больше не было..)
Ведь с момента касания и до переноса всего веса самолета на шасси – а это происходит, когда самолет сходит и углов и достаточно сильно замедляется – в стандартных условиях занимает не так уж мало времени.. все это время покрышка не нагружена и при нажатии на тормоза – она, как правило, - идет «юзом» - до самого последнего момента, пока несут крылья.. Когда же масса самолета «садится» на шасси – это уже та Скорость, с которой можно справиться при любых условиях, и использовать тормоза при этом нужно крайне дозировано. Кстати буржуи всегда рекомендуют пробегать всегда всю полосу до упора – и тормоза использовать при этом - в самом крайнем случае и очень аккуратно! Т.е. как только самолет сядет на «Шасси» - тут же задрать нос и использовать до упора т.н. «Аэродинамический тормоз» - и колодки экономятся… ну и это.. возможное возгорание всячески оттягивается..
Большие самолеты имеют определенный показатель, который учитывается при расчете на взлет и посадку – Количество Кинетической Энергии, способное «перевариться» тормозным механизмом колеса в тепло за единицу времени.. Оно зависит от кучи параметров, и, понятное дело – будучи превышенным – обязательно приведет к возгоранию.. Пилотам запрещается взлет, если этот показатель – небезопасен для данной полосы.. 
И несмотря на то, что для наших самолетов введение данного показателя – нецелесообразно – именно в ввиду вышесказанного – небольшой Скорости и массы по сравнению с размерами тормозных механизмов и дисков – все же, без всякого сомнения, не стоит доводить ситуацию до того, что только экстренное торможение может являться единственным выходом..  Т.е. – подходить комплекснее и ширее.. 

[Advisor]

Кстати буржуи всегда рекомендуют пробегать всегда всю полосу до упора – и тормоза использовать при этом - в самом крайнем случае и очень аккуратно! Т.е. как только самолет сядет на «Шасси» - тут же задрать нос и использовать до упора т.н. «Аэродинамический тормоз» - и колодки экономятся… ну и это.. возможное возгорание всячески оттягивается..

Кстати, да...
сколько летал с буржуйскими инструкторами, они постоянно на меня "шикали" за то, что я на пробеге тормозить начинал. не придавал этому особого значения.

[Тэги:]

Украинский авиационный форум > Форум > Легкая авиация > Эксплуатация > Тема: Гидравлическая жидкость в аспекте пожаробезопасности