液压系统是航空航天装备重要组成部分，技术和生产工艺门槛更高

液压和热交换器是现代机械装备与机电产品的基础。一个完整的液压系统可以拆分为动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件以及工作介质，动力元件主要包含液压泵，其功能是将原动机的机械能经泵直接转化为输送液体的压力能；控制元件一般指液压阀，其功能是控制系统中流体的压力、流量及流动方向；执行元件一般由液压马达及液压油缸构成，其功能是将液压泵提供的液体压力能转变为其输出的机械能；辅助元件包括油箱、滤油器、冷却器、加热器、蓄能器等；工作介质包括矿物油、乳化液、液压油等。

飞机液压系统是以液压油为工作介质，在油压驱动下控制执行机构完成特定操纵动作的系统装置。飞机的操纵系统、起落架收放系统、前轮转向系统和刹车系统等都通过液压系统来完成，直接决定了飞机是否能安全行驶和平稳着陆。自 20 世纪 40年代电液伺服控制技术在飞机上成功运用，液压系统便开始被大量应用于飞机上。一般而言，为提高可靠性和生存性，战斗机是两套液压系统，一套称为主系统，主要用于起落架、减速板、增升装置的收放，并向飞机操纵系统助力器作动筒的一腔供压；另一套称为助力系统，主要用于对飞机舵面的操纵；大型客机是三套液压系统；远程轰炸机是四套液压系统。

飞机液压系统拓扑图

资料来源：CNKI

飞机液压系统一般可分为供压部分、控制部分、执行部分、辅助部分、液压油等组成部分。供压部分主要作用是把飞机上原动机的机械能转化成液体的压力能；控制部分主要用来进行液体的压力、流量和方向控制；执行部分的作用是把液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动；辅助部分主要负责液压系统的状态监测、温度控制、污染度控制等；液压油是系统中传递能量的介质，还负责个别附件的散热、清洁等。

飞机液压系统构造

资料来源：CNKI

柱塞式航空液压泵是飞机液压系统最关键的动力元件。柱塞式航空液压泵由于具有结构紧凑、转动惯量小、流量大、易于变量控制等特点，是飞机液压系统高功率密度动力源最广泛的选择对象。航空柱塞泵通常工作在高压(3000-5000Psi)、宽温域(-55-135℃)、高转速(3000r/mi以上)、高振动(30以上)的复杂工况。相比于工业柱塞泵，航空柱塞泵在功率密度以及可靠性高等特性方面优势明显。

航空柱塞泵与工业柱塞泵对比

资料来源：CNKI

飞机上常用的是恒压变量式柱塞泵。工作时，由转轴将功率传递给缸体、柱塞/滑靴组件、压盘等，柱塞绕转轴旋转，同时相对缸体做往复运动。油液通过吸油口和配流盘进入缸体，随着旋转组件位置变化对油液进行挤压，油液积累形成高压并通过配流盘和排油口排出泵体。预设压力、变量控制阀、变量柱塞、斜盘和排油压力形成一个压力闭环控制系统，当负载所需流量增加，排油压力降低，斜盘倾角增加，泵排量增加，反之泵排量减少。

重量轻、体积小、高压化、大功率、变压力等是机载液压系统发展的主要方向。①重量轻体积小：战斗机要求具有高超音速巡航能力，要求飞机本身的重量要适当减轻，因而作为飞机的一部分的液压系统的重量必然要减轻；现代地对空、空对空等武器系统的发展对飞机生存力的威胁日趋增加，减轻机载液压系统的重量和缩小其体积是提高飞机生存力、增加飞机战斗飞行安全的有效手段之一。②高压化：28MPa、35MPa 是目前机载液压系统主流工作压力，减轻机载液压系统重量和缩小其体积的最有利的途径是提高机载液压系统的工作压力。③变压力：机载液压系统向着高压化、大功率方向发展，其带来的是系统无效功率的增加，主要体现形式是产生大量的热，从而导致机载液压系统的温度急剧升高，加速介质老化，因此变压力泵源系统的应用是解决未来飞机机载液压系统高压化大功率所产生负面影响的最佳途径。

液压系统存在较高技术壁垒，具备高精度、高响应、高可靠性的技术要求。高端液压泵、阀、马达、油缸等核心元件生产工艺复杂，对产品各零部件的要求较高、流程工序多、管理难度大，需具备较强的生产工艺控制和过程控制能力才能保证产品的质量稳定性。液压产业的发展离不开其他基础产业如材料、铸造、锻压、热处理、精密加工等的支持，因为高压柱塞泵的各个零件在输出动力的时候往往会受到频繁的高压冲击和交变应力，所以这些部件除了本身应该具有高硬度和耐磨的特性外，也依赖于高精度铸件的支撑。

国内外液压产业发展对比

资料来源：CNKI

应用于航空航天领域的高端液压件有更高的技术和生产工艺门槛。需要生产企业具备较高的研发、测试水平和长期的技术及经验的积累才能形成成熟的生产技术。以航空柱塞泵为例，由于航空柱塞泵在高转速下工作，具有与普通液压泵不一样性能要求，常面临诸如离心力大导致旋转组件倾覆、吸油压力低导致吸空和气蚀、流量压力脉动大导致振动噪声加剧、摩擦磨损严重导致效，降低等问题。