基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及液压系统领域，特别是一种基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局。
【背景技术】
[0002]飞机液压系统是飞机主要的机载系统之一。现代飞机的主操纵系统和辅助操纵系统的控制与执行机构都以液压作为能源，以液压作动器或液压马达作为执行机构。飞机液压系统是指飞机上以油液为工作介质，靠油压驱动执行机构完成特定操纵动作的整套装置。为保证液压系统工作可靠，特别是提高飞行操纵系统的液压动力源的可靠性，现代飞机上大多装有两套(或多套)相互独立的液压系统。它们分别称为公用液压系统和助力(操纵)液压系统。如波音777飞机的液压系统由三个独立的工作压力为20.6MPa的系统构成，作为飞行控制、增升装置、推力反向器和起飞着陆操纵系统的能源。为进一步提高液压系统的可靠性，系统中还并联有应急电动油栗和风动栗，当飞机发动机发生故障使液压系统失去能源时，可由应急电动油栗或伸出应急风动栗使液压系统继续工作。
[0003]飞机液压系统通常由以下部分组成:
[0004]供压部分:包括主油栗、应急油栗和蓄能器。主油栗装在飞机发动机的传动机匣上，由发动机带动。蓄能器用于保持整个系统工作平稳。
[0005]执行部分:包括作动筒、液压马达和助力器。通过它们将油液的压力能转换为机械會K。
[000?]控制部分:用于控制系统中的油液流量、压力和执行元件的运动方向，包括压力阀、流量阀、方向阀和伺服阀等。
[0007]辅助部分:保证系统正常工作的环境条件，指示工作状态所需的元件，包括油箱、导管、油滤、压力表和散热器等。
[0008]液压系统具有以下优点:单位功率重量小、系统传输效率高、安装简便灵活、惯性小、动态响应快、控制速度范围宽、油液本身有润滑作用、运动机件不易磨损。
[0009]液压系统作为现代飞机主要传动系统，对于保证飞机安全飞行起着重要的作用，液压系统的性能、稳定性、可靠性直接影响飞机的操纵性和安全性。近年来，随着军用和民用飞机性能的不断提高，飞机液压系统在构型和布局方面都有了长足的发展，飞机总体对液压系统重量和体积提出了更苛刻的要求，这迫使飞机液压系统向高压化方向发展。提高液压系统压力能有效地降低系统重量，减小飞机体积，提高系统响应。
[0010]飞机液压系统压力级别是飞机液压系统最基本的参数之一。目前飞机液压系统的压力级别有21MPa，28MPa，35MPa。当前，飞机液压系统压力等级的提高都是通过发动机驱动栗(EDP)输出高压力液压油实现，这种方法存在以下几个缺点:
[0011]需要研制高压力等级的发动机驱动栗(EDP)，对EDP的要求更加苛刻。
[0012]从EDP到舵机的液压管路均为高压力等级管路，对管路的要求更加苛刻。
[0013]EDP和管路需要耐高压，导致零件更加厚重，从而增加飞机重量。
【发明内容】
[0014]在下文中给出关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0015]本申请的一个主要目的在于提供一种基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局，其可减小飞机装机功率。
[0016]根据本申请的一方面，一种基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局，包括:
[0017]扰流板副翼储能器，用于驱动扰流板舵机和副翼舵机；
[0018]舱门储能器，用于驱动舱门作动器；
[0019]尾翼储能器，用于分别驱动方向舵舵机和升降舵舵机；
[0020]其中，所述扰流板副翼储能器、舱门储能器与发动机驱动栗连接，用于从所述发动机驱动栗接收油压输入；
[0021]所述尾翼储能器与飞机的电传操纵系统连接，用于基于所述电传操纵系统的输出指令进行储能或作动。
[0022]采用本申请的基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局，通过液压升压储能装置提高液压系统压力等级，使飞机液压系统实现高压化，实现高压化的方法并不是通过发动机驱动栗(EDP)输出高压力液压油实现，而是在靠近阀控舵机端通过液压升压储能装置实现。并且，通过液压升压储能装置利用小连续功率输入实现大瞬态功率作动，减小飞机装机功率。
【附图说明】
[0023]参照下面结合附图对本申请实施例的说明，会更加容易地理解本申请的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本申请的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。
[0024]图1为本申请的基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局的一种实施方式的示意图；
[0025]图2为扰流板副翼储能器、舱门储能器中的各储能模块的一种实施方式的结构图；
[0026]图3为尾翼储能器中的各储能模块的一种实施方式的结构图。
【具体实施方式】
[0027]下面参照附图来说明本申请的实施例。在本申请的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本申请无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0028]参见图1所示，为本申请的基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局的一种实施方式的结构图100。
[0029]在本实施方式中，基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局包括:
[0030]扰流板副翼储能器110，用于驱动扰流板舵机和副翼舵机；
[0031]舱门储能器120，用于驱动舱门作动器；
[0032]尾翼储能器130，用于分别驱动方向舵舵机和升降舵舵机；
[0033]其中，扰流板副翼储能器110、舱门储能器120与发动机驱动栗连接，用于从发动机驱动栗接收油压输入。尾翼储能器130与飞机的电传操纵系统连接，用于基于电传操纵系统的输出指令进行储能或作动。
[0034]在一种实施方式中，基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局中，扰流板副翼储能器110可以包括用于驱动左扰流板和左副翼的左扰流板副翼储能模块和用于驱动右扰流板和右副翼的右扰流板副翼储能模块。
[0035]舱门储能器120可以包括用于驱动左舱门作动器的左舱门储能模块和用于驱动右舱门作动器的右舱门储能模块。
[0036]尾翼储能器130可以包括用于驱动方向舵舵机的方向舵储能模块和用于驱动升降舵舵机的升降舵储能模块。
[0037]在一种实施方式中，如图2所示，本申请的基于液压和功率电传升压储能装置的飞机液压系统布局中，扰流板副翼储能器110和舱门储能器120中的每个储能模块(即左扰流板副翼储能模块、右扰流板副翼储能模块、左舱门储能模块、右舱门储能模块)可以分别包括电动机、液压栗、蓄能器和伺服阀。
[0038]其中，电动机I与发动机驱动栗连接，用于从发动机驱动栗接收油压输入。液压栗3连接至电动机I的输出轴，用于在电动机I带动下旋转。
[0039]伺服阀7包括控制端、第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，伺服阀7用于基于输入至控制端的外部控制信号同时控制第一输入端和第一输出端的接通/截止和第二输入端和第二输出端的接通/截止。例如，外部控制信号指令伺服阀7接通时，第一输入端与第一输出端连通，第二输入端与第二输出端连通。
[0040]液压栗3包括出油口和进油口，出油口与伺服阀7的第一输入端连接，进油口与伺服阀7的第二输入端连接。蓄能器6连接至出油口和第一输入端之间的油路上。
[0041 ]优选地，每个储能模块还可以分别包括连接在蓄能器6与液压栗3的出油口之间的单向阀5。单向阀5用于防止蓄能器6中的油液进入液压栗3中。
[0042]优选地，每个储能模块还可以分别包括连接在伺服阀7的第一输出端和第二输出端之间的液压马达8。
[0043]液压马达8用于基于伺服阀6的第一输出端和第二输出端输出的液压分别对左扰流板副翼、右扰流板副翼、左舱门、右舱门、方向舵和升降舵执行动作。
[0044]优选地，左扰流板副翼储能模块、右扰流板副翼储能模块、左舱门储能模块、右舱门储能模块、方向舵储能模块和升降舵储能模块还可以分别包括连接在液压栗的进油口与出油口之间的安全阀。安全阀用于在进油口与出油口的压差大于一预定值时开启。
[0045]优选地，每个储能模块还可以分别包括传动装置2，使得液压栗3经传动装置2连接至电动机I的输出轴。
[0046]如图3所示，尾翼储能装置的方向舵储能模块和升降舵储能模块除了与其他储能模块相同的组件之外，还包括连接在出油口与电传操纵系统之间的反馈装置35。反馈装置35用于基于出油口的流量调节电传操纵系统输出至电动机的指令信号。
[0047]在一种实施方式中，反馈装置例如可以为压力传感器。
[0048]在本申请的每个储能模块工作于增压储能过程中时，伺服阀8关闭，电动机I工作，带动液压栗3旋转，液压栗3将机载油箱提供的液压油液转换成高压油，经过单向阀6，存储到蓄能器7中。在压力传感器5检测到高压状态之前，电动机I保持在小连续功率状态下工作，当压力传感器5检测到高压状态时，电动机I降低转速，保持极低的怠速状态，来维持系统高压状态。此时，增压储能过程结束。
[0049]在本申请的每个储能模块工作于舱门作动过程中时，伺服阀8开启，舱门作动需要瞬态大流量，存储在蓄能器7中的高压油液瞬间释放，来保证舱门作动的流量需求。此时，因为蓄能器7压力释放，压力传感器5并不能检测到高压状态，电动机I重新保持在小连续功率状态下工作，直到蓄能器7充满，达到高