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1、电传飞行控制作动系统第27卷2007拄第4期O8月飞机设计AIRCRAFTDESIGNV01.27No.4Aug2007文章编号:1673-4599(2007)04-0053-08电传飞行控制作动系统张冰凌,张勇(1.海军驻沈阳地区航空军事代表室,辽宁沈阳110035)(2.沈阳飞机设计研究所,辽宁沈阳110035)摘要:YF一23A战斗机具有极大的静不安定性,在不开加力的情况下可以实现超声速巡航,其设计目标是在亚声速和超声速均具有优于对手的机动能力,上述要求使得飞行控制作动系统必须具有空前的能力和性能.其
2、独特的飞行和机动包线要求其作动系统在低速时具有高的舵面偏转速率和大的行程,在超声速时要具有附加铰链力矩输出能力,为实现上述目标,开发出具有液压与电能守恒的作动系统.关键词:作动器;直接驱动阀;变面积作动;飞行控制中图分类号:V227.83文献标识码:AFly-By-WireFlightControlActuationSystemforHighPerformanceFighterZHANGBing—ling,ZHANGYong(1.Aero-NavalMilitaryRepresentativeOfficei
3、nShengyangBranch,Shenyang110035,China)(2.ShenyangAircraftDesign&ResearchInstitute,Shenyang110035,China)Abstract:TheYF-23AFighterwasarevolutionarystaticallyunstableaircraftthatcruisedatsuperson-icspeedswithoutafterburnerandwasdesignedtooutmaneuveroppone
4、ntsatsubsonicandsupersonicspeeds.Combiningthesedemandedaflightcontrolactuationsystemofunprecedentedpowerandper-formance.Itsuniqueflightandmaneuveringenveloprequiredhighsurfacerateandlargeactuatorex—cursionatlowfliglitspeeds,aswellasthepowertogenerateincrea
5、sedhingemomentsatsupersonicspeeds.Toachievethesespecifications,hydraulicflowandelectricalpowerconservationtechniqueswasutilized.Keywords:actuator;directdrivevalve;variableareaactuation;flightcontrolYF一23A的设计目标是高机动性,超声速巡航,武器内埋…,同时保持低的雷达和红外特征,其主要控制面都是对称布置的包括
6、两个全动平尾,内外侧后缘襟翼(TEFs)和独立控制的左右前缘襟翼(LEFs).除了前缘襟翼由电液伺服阀(EHSV)控制之外,其他的舵面均由四余度的直接驱动阀(DDV)控制.收稿日期:2006—12—25:修订日期:2007—06--28系统设计要求基于下列的要求/约束来设计作动系统:(1)速率/铰链力矩/刚度要求;(2)作动器的频率响应/负载响应;(3)发动机的功率提取和液压流量限制;(4)在单液压系统或发动机故障的情况下,飞第27卷保持作动系统的性能不变;(5)在双发熄火或双液压系统故障的情况下,保持稳定
7、/飞机着陆;(6)在与液压系统故障无关的电气2次故障(2次故障操作)时,保特系统性能不变;(7)电源消耗限制;(8)在丧失后缘襟翼或前缘襟翼功能的情况下,保持飞行/飞机着陆.极大的静不安定性使得飞行器具有优越的战斗机动能力.然而,为保证实现精确控制,高的舵面速率和频率响应是必须的.在严重的扰动和侧风条件下的进近,着陆,要求舵面具有高品质的控制响应,这对确定液压系统的流量具有重要的影响.另一方面,要求YF一23A具有持续的超声速巡航能力并能够进行战斗机动.大马赫数的巡航/机动要求作动器具有足够的带载能力,高速
8、飞行时大负载,大铰链力矩组合作用对作动系统提出了铰链力矩最大化的要求.要求YF-23A的作动器在故障后仍然提供全部性能.在单发故障或单液压系统失压后,飞机必须保持全部机动能力,这就要求在故障之后作动系统输出的铰链力矩,速率,刚度以及系统的频率响应保持不变;在两个液压系统发生失压时,飞机仍然具有起飞,着陆和高速巡航的能力;液压系统失压后飞行包线的缩小和机动能力的降低是可以接受的.双发熄火认为是可能发生的事件,应急动
