多电飞机液压系统浅析

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1、多电飞机液压系统浅析陈才（上海飞机设计研究院，中国上海201203）【摘要】通过对多电飞机B787及A350飞机的液压系统进行研究，讨论了在多电飞机下液压系统的主要特点.jyqkaincharacteristicsofhydraulicsysteminMoreElectricAirplanebyresearchingthehydraulicsystemofB787andA350.【Key；Multileveltechnology；Civilaircraft0前言多电飞机的研究水平是一个国家综合技术水平的体现，同时也是经济发展水平的重要特征，随着多电技术的逐步成熟，在民用飞机上的应用也

2、越来越广泛。多电技术改变了传统的飞机设计理念，用电力系统取代部分原来的液压、气动、机械驱动系统的飞机，使飞机的次级功率尽量多地用电的形式分配。宽体A350、B787，开启了民用飞机多电应用的先河，相比其他飞机，他们都有跨越式的进步，具有划时代的意义，世界民机制造业开启了新时代。液压系统作为传统的机械系统，为主飞控系统、起落架收放等系统提供液压能源，在多电技术的应用下，液压系统也呈现了很多全新的特点。1传统飞机液压系统图1为传统的A320飞机的液压系统简要原理图，其采用三套液压系统，分别为黄系统、绿系统、蓝系统。其中，黄系统采用EDP(发动机驱动泵)+ACMP(交流电动泵)+PTU(能

3、源转换装置)的模式，EDP为主泵，采用全机械装置，通过左发动机直接驱动EDP工作，ACMP为小功率电动泵，在正常情况下不工作，仅在系统大流量需求的时候使用。绿系统为主系统，采用EDP+PTU的模式。EDP为主泵，通过左发动机直接驱动EDP工作，PTU作为备份使用。蓝系统为备份系统，采用ACMP+液压RAT(冲压空气涡轮)模式。ACMP为主泵，RAT泵仅仅在RAT放下情况下驱动3#系统工作。A320的EDP功率为37gpm（140L/Min），ACMP功率为6.1gpm（23L/Min）、PTU功率为23.1gpm(90L/Min)/13.10gpm(50L/Min)。RAT功率为15

4、.3gpm（58L/Min），由于EDP的功率很大，电动泵ACMP的功率很少，所以A320的这种模式也称为“大EDP+小EMP”的模式。另外，A320在液压系统的用户分配上做到了极致，主飞控、高升力、起落架、刹车、前轮转弯、货舱门、反推等机械作动系统均采用了液压作动。而且在偏航阻尼器、小型发电机也采用了液压系统驱动。2多电飞机液压系统在最近10年新研的宽体民用飞机中，宽体飞机以B787和A350为代表机型，大型飞机以A380为代表的机型，其用户仍然为起落架、主飞控等系统，但是由于这些机型采用了先进的多电技术，也导致了液压能源系统呈现出了全新的特点。2.1B787B787采用了传统的三

5、套液压系统，但是其架构已经由传统的“大EDP+小EMP”模式变为“大EMP+小EDP”模式，表现为主液压系统的主泵采用电动泵驱动，其基本原理图见图2，中系统为液压主系统，其通过两台大功率电动泵为飞控、起落架收放等大功率用户提供压力。由于主液压系统(中系统)有大流量需求用户，对电功率的要求很高，电动泵也由传统的恒频变量交流电动泵或者是变频交流电动泵，电动泵的输入电压由传统的115VAC变为235VAC。输出的流量也由传统的[email protected]的EMP变[email protected]的大功率EMP。发动机驱动泵额定功率为25gpm(约95L/min)

6、,电动液压泵分两级功率，分别为27gpm(约103L/min)和37gpm(约140L/min)。左右系统均采用EDP作为主泵，EMP作为备用泵的形式，EMP仅仅在系统低压或者大流量需求的时候工作。中系统的一台EMP作为主泵，另外一台作为备用泵，两台电动泵根据单双日选择作为主泵，备用泵仅仅在系统低压或者大流量需求的时候启动工作。RAT泵仅仅在RAT放下时驱动主飞控系统。2.2A350A350采用了全新的设计，摒弃了传统的三套液压系统方案，采用了2H/2E的方案，即两套液压系统+EHA/EBHA的架构，其液压系统简要原理图见图3。绿色系统与黄色系统除了用户不一样外，其余配置一样，每套系

7、统均采用2台EDP作为泵源，一台作为主泵，另外一台作为备份，每台主泵分别连接左发和右发，保证在一台发动机失效的情况下，两套液压系统仍然能够正常工作。同时每套系统配置有一台小型EMP，EMP仅仅用于地面发动机未启动情形下用于开启货舱门等。EHA/EBHA作为液压备用系统，采用电驱动模式。在液压系统正常工作情况下，EHA不工作，液压作动器工作，EBHA采用液压驱动模式工作。在双液压系统失效的情况下，EBHA转化成电动模式工作，同时EHA开启工作，扰流板、副翼、