用于飞控和发动机控制的电力作动系统已经成熟（上）

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/30 03:08:30
http://www.dsti.net/Information/News/71319

2011-10-17
[据美国SAE网站2011年9月下旬报道]作动器是发动机和飞行控制的关键部件，用于进行运动和燃油控制。这些作动器在飞机进行动力爬升时控制主发动机的推力矢量，控制气动控制面的运动、推进系统和油/气阀的定位。目前所有飞机上主要用到三类作动器：机电作动器（EMA）、电液作动器（Electrohydraulic Actuators，EHA）[注：电静液作动器（Electro-Hydrostatic Actuator）缩写也为EHA，本文中的电液作动器应该指电静液作动器]、以及液压作动器。

EMA由一台电动机和用于减速、传递运动和提供适当载荷力矩的齿轮组组成。EHA为自包含系统，同时具有电动系统和液压系统的优点。EHA用电动机驱动液压泵，液压泵产生液压来推动作动筒提供机械作动能量。而液压作动器使用中央液压泵来提供所需要的压力。

EHA避开了中央液压供给和分布系统的操作性问题。同时，它重量更轻、更加集成。航空航天器的作动很长一段时间被液压和流体动力所主宰。主要的液压系统厂商每年可销售数十亿美元的液压系统，商用飞机大约19%的成本耗费在这些系统上。

然而，尽管液压系统在飞控领域具有牢固的地位，在未来数十年中，随着电力作动系统的出现和成熟，它必将逐渐取代液压技术。

对飞行器而言，EMA主要优点是去除了液压系统以及相关的泵和管路。目前的一些设计方案中使用EMA，同时出于余度考虑采用了一些其他技术，这种EMA体系结构逐渐得以实现。在波音787上，液压系统包括每台发动机上的一个电驱动的主液压泵，还有一个紧急情况下使用的滑流驱动的RAT(冲压空气涡轮)来使作动器工作。（中国航空工业发展研究中心 孙友师） http://www.dsti.net/Information/News/71319

2011-10-17
[据美国SAE网站2011年9月下旬报道]作动器是发动机和飞行控制的关键部件，用于进行运动和燃油控制。这些作动器在飞机进行动力爬升时控制主发动机的推力矢量，控制气动控制面的运动、推进系统和油/气阀的定位。目前所有飞机上主要用到三类作动器：机电作动器（EMA）、电液作动器（Electrohydraulic Actuators，EHA）[注：电静液作动器（Electro-Hydrostatic Actuator）缩写也为EHA，本文中的电液作动器应该指电静液作动器]、以及液压作动器。

EMA由一台电动机和用于减速、传递运动和提供适当载荷力矩的齿轮组组成。EHA为自包含系统，同时具有电动系统和液压系统的优点。EHA用电动机驱动液压泵，液压泵产生液压来推动作动筒提供机械作动能量。而液压作动器使用中央液压泵来提供所需要的压力。

EHA避开了中央液压供给和分布系统的操作性问题。同时，它重量更轻、更加集成。航空航天器的作动很长一段时间被液压和流体动力所主宰。主要的液压系统厂商每年可销售数十亿美元的液压系统，商用飞机大约19%的成本耗费在这些系统上。

然而，尽管液压系统在飞控领域具有牢固的地位，在未来数十年中，随着电力作动系统的出现和成熟，它必将逐渐取代液压技术。

对飞行器而言，EMA主要优点是去除了液压系统以及相关的泵和管路。目前的一些设计方案中使用EMA，同时出于余度考虑采用了一些其他技术，这种EMA体系结构逐渐得以实现。在波音787上，液压系统包括每台发动机上的一个电驱动的主液压泵，还有一个紧急情况下使用的滑流驱动的RAT(冲压空气涡轮)来使作动器工作。（中国航空工业发展研究中心 孙友师）
f35好像是电液
TG在这方面差得太远了，迄今还没有一款FADEC投入量产使用
机电作动关键还是在电机，大型飞机的气动舵面工作时受力很大，现有的电机难以提供足够的扭矩。
ps：小白不懂FADEC，求教其技术难点？
ArmstrongHM 发表于 2011-10-17 19:15
机电作动关键还是在电机，大型飞机的气动舵面工作时受力很大，现有的电机难以提供足够的扭矩。
ps：小白不 ...
都是电机加丝杠驱动舵面的

bordercollie85 发表于 2011-10-17 19:27
都是电机加丝杠驱动舵面的


恩，但是大型飞机还是不行的吧。印象中（太久远了，也可能记错了），在实习时听人提过，我们的小型无人机一般都用电动舵机，大型机还是必须用液压的。难道说现在都可以了，还是说其难点在其他方面？
bordercollie85 发表于 2011-10-17 19:27
都是电机加丝杠驱动舵面的


恩，但是大型飞机还是不行的吧。印象中（太久远了，也可能记错了），在实习时听人提过，我们的小型无人机一般都用电动舵机，大型机还是必须用液压的。难道说现在都可以了，还是说其难点在其他方面？
小白问一句：用磁力的行不
ArmstrongHM 发表于 2011-10-17 19:36
恩，但是大型飞机还是不行的吧。印象中（太久远了，也可能记错了），在实习时听人提过，我们的小型无人 ...
难点在其他方面，你可以自己去查些资料，我不方便直说哈
a1194211 发表于 2011-10-17 19:43
小白问一句：用磁力的行不
电动机不就是用磁力啦，没有磁何来扭力
电机缺点是启动电流过大，解决方法是大电容？
在我们这辈子,EHA(电静液能普及就不错了),EMA就别想了.
下呢？？？

bordercollie85 发表于 2011-10-17 20:24
难点在其他方面，你可以自己去查些资料，我不方便直说哈


是大负载阻尼特性的问题吗？话说如果是这么回事儿，似乎也没什么不好说的，难道还有其他问题？

PS：昨晚上回去翻了下以前的书，发现忘光了，白学了啊有木有。
bordercollie85 发表于 2011-10-17 20:24
难点在其他方面，你可以自己去查些资料，我不方便直说哈


是大负载阻尼特性的问题吗？话说如果是这么回事儿，似乎也没什么不好说的，难道还有其他问题？

PS：昨晚上回去翻了下以前的书，发现忘光了，白学了啊有木有。
ArmstrongHM 发表于 2011-10-17 19:15
机电作动关键还是在电机，大型飞机的气动舵面工作时受力很大，现有的电机难以提供足够的扭矩。
ps：小白不 ...
　全权限数字电子控制器（Full Authority Digital Electronic Control）FADEC,是相对于传统的发动机液压控制系统来说的。传统的液压控制系统实现控制规律算法主要依靠凸轮的空间曲面来完成，而这个空间曲面构型制造比较困难，因而液压控制系统控制精度不高。FADEC实现控制规律算法则简单的多，只需把公式变成代码进行处理即可，因而控制精度要高很多
limeng2510 发表于 2011-10-18 09:41
　全权限数字电子控制器（Full Authority Digital Electronic Control）FADEC,是相对于传统的发动机液压控 ...
那只要用电液伺服机构就要了，没必要上电机的吧
ArmstrongHM 发表于 2011-10-18 09:30
是大负载阻尼特性的问题吗？话说如果是这么回事儿，似乎也没什么不好说的，难道还有其他问题？

PS： ...
不是。。。这方面没啥问题
网上找了篇综述大概看了下，似乎问题还挺多。不过我觉得真正麻烦的还是在电机这块儿，相对来说，控制部分和传动部分的问题都还是比较好解决的。不知道国内这块儿的研究怎么样了。似乎电机这块儿也是国内的短板啊。
居然还有人YY什么电机直接驱动的。
难道不知道在所有作动系统中。
液压系统拥有最高的力矩惯性比么？
通俗点说 液压最灵敏。
所以，战斗机上也就动态性能要求不高的襟翼用用纯电动。
bordercollie85 发表于 2011-10-17 19:27
都是电机加丝杠驱动舵面的
步进电机加滚柱丝杆？那样作动时间较长，飞机上应该普遍是液压推进器！

awn117 发表于 2011-10-19 20:06
步进电机加滚柱丝杆？那样作动时间较长，飞机上应该普遍是液压推进器！


全电飞机必然是未来发展方向，电能作为唯一的二次能源进行分配。

就现在的情况，电液作动器（EHA）已经开始装机飞行，如A380上就是使用了EBHA作动器
机电作动器（EMA）正在进行最后的科研攻关，上天还有待时日，但这是最终的方向

另外，作动时间怎么会长。。。，电机的转速可以很高


awn117 发表于 2011-10-19 20:06
步进电机加滚柱丝杆？那样作动时间较长，飞机上应该普遍是液压推进器！


全电飞机必然是未来发展方向，电能作为唯一的二次能源进行分配。

就现在的情况，电液作动器（EHA）已经开始装机飞行，如A380上就是使用了EBHA作动器
机电作动器（EMA）正在进行最后的科研攻关，上天还有待时日，但这是最终的方向

另外，作动时间怎么会长。。。，电机的转速可以很高

后续文章呢楼主
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