一种用于飞行器的液压伺服作动系统和方法与流程

本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种用于飞行器的液压伺服作动系统和方法。

背景技术：

1、民用航空飞行器通常通过副翼、升降舵、方向舵、扰流板、水平安定面等活动控制面实现飞行器的滚转、俯仰、偏航、减速等操纵及飞行控制。而民用航空飞行器通常对安全性、可靠性要求很高，对于灾难性的(catastrophic)失效状态，允许的定性概率为极不可能的，而允许的定量概率为每飞行小时的平均概率应＜1×10-9。

2、使用电液伺服作动器作为飞行器活动控制面的运动控制执行机构，具有输出能力大、体积小、布置灵活、运动平稳、控制方便等优点，因此在民用航空飞行器上得到广泛应用。但作为电液伺服作动器能量来源的液压系统，其失效率往往很难满足极不可能的安全性指标要求。

3、为避免因液压系统失效引起整个飞行控制面不可用，提高飞行器安全性指标，民用飞行器通常设置有多套独立的液压系统，并在每个控制面上分布设置多个来自不同液压系统供压的电液伺服作动器，以满足在一套或多套液压系统失效时控制面仍可控制的安全性指标。而在一个控制面上配置多套电液伺服作动器以保证液压系统的余度，将增加飞机重量和单机成本，同时当控制面发生卡阻时，电液伺服作动器数量增加将引起卡阻载荷增大，从而在作动器和结构设计时需考虑承受更大的极限载荷。

4、此外在某些民用航空飞行器中，为规避液压系统失效率高而导致的控制面失效，采用eha(电静液作动器)或ebha(电备份液压作动器)的设计方式。eha运行时不与飞机液压系统相连，而采用单独的液压油箱和电液压泵控制作动筒运动；ebha当液压系统可用时类似以电液伺服作动器的方式工作，而当液压系统不可用时以eha的方式进行工作。上述两种液压作动器可在液压系统失效时保持控制面可用，但因引入了独立的油箱和电动泵，也将较大增加设备的体积和重量。

5、因此，本领域需要一种改进的液压伺服作动系统和方法。

技术实现思路

1、本发明提出了一种改进的液压伺服作动系统和方法。液压伺服作动系统可包括液压余度配置装置，该液压余度配置装置包括：至少可与两套液压系统的进回油口相连的输入液压接口、一套与电液伺服作动器进回油口相连的输出液压接口、数组可接受控制系统电控指令的控制接口。输入液压接口可包括第一组输入接口和第二组输入接口，第一组输入接口连接至第一液压系统，而第二组输入接口连接至第二液压系统。该液压余度配置装置的输出液压接口可切换地连接至该液压余度配置装置的输入液压接口中的第一组输入接口或第二组输入接口，从而将输出液压接口(并且相应地将电液伺服作动器)连接至第一液压系统或第二液压系统。

2、在本发明的一个实施例中，提供了一种用于飞行器的液压伺服作动系统，其包括：液压余度配置装置，所述液压余度配置装置包括液压输入接口和液压输出接口，所述液压输入接口包括第一组输入接口和第二组输入接口，所述第一组输入接口连接至第一液压系统的第一进回油口，所述第二组输入接口连接至第二液压系统的第二进回油口，其中所述液压余度配置装置还包括控制阀组件，所述控制阀组件可切换地将所述液压余度配置装置的液压输出接口连接至所述第一组输入接口或所述第二组输入接口；以及伺服作动器，所述伺服作动器包括第三进回油口，所述第三进回油口连接至所述液压余度配置装置的所述液压输出接口，其中所述伺服作动器用于驱动所述飞行器的飞行控制面。

3、在一方面，所述控制阀组件在默认状态下将所述液压输出接口连接至所述第一组输入接口，以使得所述液压输出接口连接至所述第一液压系统的第一进回油口，并且在检测到所述第一液压系统发生故障时，所述控制阀组件将所述液压输出接口切换成连接至所述第二组输入接口，以使得所述液压输出接口连接至所述第二液压系统的第二进回油口。

4、在一方面，所述液压余度配置装置包括控制接口，所述控制接口响应于接收到指示所述第一液压系统发生故障的控制信号而使得所述控制阀组件将所述液压输出接口连接至与所述第二液压系统的第二进回油口相连接的所述第二组输入接口。

5、在一方面，所述液压余度配置装置包括液控端口，所述液控端口连接至所述第一液压系统的进油口，当所述液控端口的液压低于阈值时，所述控制阀组件将所述液压输出接口连接至与所述第二液压系统的第二进回油口相连接的所述第二组输入接口。

6、在一方面，所述控制阀组件包括切换阀，所述切换阀将所述液压输出接口连接至所述第一组输入接口或所述第二组输入接口，以使得所述液压输出接口连接至第一液压系统的第一进回油口或者第二液压系统的第二进回油口。

7、在一方面，所述切换阀包括两位六通模式切换阀。

8、在本发明的一个实施例中，提供了一种飞行器，其包括如上任一项所述的液压伺服作动系统。

9、在本发明的一个实施例中，提供了一种用于飞行器的液压伺服作动方法，其包括：将液压余度配置装置的液压输出接口连接至所述液压余度配置装置的液压输入接口中的第一组输入接口，所述第一组输入接口连接至第一液压系统的第一进回油口；响应于所述第一液压系统发生故障，将所述液压余度配置装置的所述液压输出接口连接至所述液压余度配置装置的所述液压输入接口中的第二组输入接口，其中所述第二组输入接口连接至第二液压系统的第二进回油口，所述液压余度配置装置的所述液压输出接口连接至伺服作动器的第三进回油口；以及通过所述伺服作动器驱动所述飞行器的飞行控制面。

10、在一方面，所述液压伺服作动方法还包括：通过控制阀组件将所述液压输出接口可切换地连接至与第一液压系统的第一进回油口相连接的所述第一组输入接口或者与第二液压系统的第二进回油口相连接的所述第二组输入接口。

11、在一方面，所述液压伺服作动方法还包括：所述控制阀组件在默认状态下将所述液压输出接口连接至所述第一组输入接口，以使得所述液压输出接口连接至所述第一液压系统的第一进回油口，并且在检测到所述第一液压系统发生故障时，所述控制阀组件将所述液压输出接口切换成连接至所述第二组输入接口，以使得所述液压输出接口连接至所述第二液压系统的第二进回油口。

12、在一方面，所述液压伺服作动方法还包括：响应于在所述液压余度配置装置的控制接口接收到指示所述第一液压系统发生故障的控制信号，所述控制阀组件将所述液压输出接口连接至与所述第二液压系统的第二进回油口相连接的所述第二组输入接口。

13、在一方面，所述液压伺服作动方法还包括：将所述液压余度配置装置的液控端口连接至所述第一液压系统的进油口，当所述液控端口的液压低于阈值时，所述控制阀组件将所述液压输出接口连接至与所述第二液压系统的第二进回油口相连接的所述第二组输入接口。

技术特征：

1.一种用于飞行器的液压伺服作动系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的液压伺服作动系统，其特征在于，所述控制阀组件在默认状态下将所述液压输出接口连接至所述第一组输入接口，以使得所述液压输出接口连接至所述第一液压系统的第一进回油口，并且在检测到所述第一液压系统发生故障时，所述控制阀组件将所述液压输出接口切换成连接至所述第二组输入接口，以使得所述液压输出接口连接至所述第二液压系统的第二进回油口。

3.如权利要求2所述的液压伺服作动系统，其特征在于，所述液压余度配置装置包括控制接口，所述控制接口响应于接收到指示所述第一液压系统发生故障的控制信号而使得所述控制阀组件将所述液压输出接口连接至与所述第二液压系统的第二进回油口相连接的所述第二组输入接口。

4.如权利要求2所述的液压伺服作动系统，其特征在于，所述液压余度配置装置包括液控端口，所述液控端口连接至所述第一液压系统的进油口，当所述液控端口的液压低于阈值时，所述控制阀组件将所述液压输出接口连接至与所述第二液压系统的第二进回油口相连接的所述第二组输入接口。

5.如权利要求1所述的液压伺服作动系统，其特征在于，所述控制阀组件包括切换阀，所述切换阀将所述液压输出接口连接至所述第一组输入接口或所述第二组输入接口，以使得所述液压输出接口连接至第一液压系统的第一进回油口或者第二液压系统的第二进回油口。

6.如权利要求5所述的液压伺服作动系统，其特征在于，所述切换阀包括两位六通模式切换阀。

7.一种飞行器，包括如权利要求1-6中任一项所述的液压伺服作动系统。

8.一种用于飞行器的液压伺服作动方法，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的液压伺服作动方法，其特征在于，还包括：

10.如权利要求9所述的液压伺服作动方法，其特征在于，还包括：

11.如权利要求10所述的液压伺服作动方法，其特征在于，还包括：

12.如权利要求10所述的液压伺服作动方法，其特征在于，还包括：

技术总结
公开了一种用于飞行器的液压伺服作动系统和方法。该液压伺服作动系统包括液压余度配置装置，其包括液压输入接口和液压输出接口，液压输入接口包括第一组输入接口和第二组输入接口，第一组输入接口连接至第一液压系统，第二组输入接口连接至第二液压系统。液压余度配置装置还包括控制阀组件，其可切换地将液压余度配置装置的液压输出接口连接至第一组输入接口或第二组输入接口。伺服作动器可连接至液压余度配置装置的液压输出接口并且用于驱动飞行器的飞行控制面。

技术研发人员：王小英,刘志宇,洪乾
受保护的技术使用者：中国商用飞机有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25