基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是一種基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界幾大軍事強(qiáng)國均在研制或已經(jīng)研制成功了第四代戰(zhàn)斗機(jī)，四代機(jī)的隱身特點(diǎn)要求武器裝載方式均采用了內(nèi)埋式彈艙，因?yàn)橥鈷煳淦鞔蠓黾恿藨?zhàn)斗機(jī)的雷達(dá)散射面積，使戰(zhàn)斗機(jī)的隱身能力大打折扣。此外，傳統(tǒng)外掛武器存在較大的飛行阻力，難以實(shí)現(xiàn)超聲速巡航；同時(shí)，外掛武器產(chǎn)生的氣動阻力也影響了飛機(jī)的機(jī)動性和敏捷性。因此，武器內(nèi)埋式裝載成為新一代戰(zhàn)斗機(jī)高隱身、超聲速巡航和超機(jī)動的必然選擇，美國的F-22和F-35戰(zhàn)機(jī)、俄羅斯的T-50戰(zhàn)機(jī)就是做好的例證。
[0003]武器內(nèi)埋裝載技術(shù)的關(guān)鍵是艙門作動系統(tǒng)。內(nèi)埋彈艙的艙門作動系統(tǒng)是四代機(jī)相對于三代機(jī)新增的重要作動系統(tǒng)。其特點(diǎn)就是大慣性和快速啟閉，需要瞬時(shí)大功率，需求如下:
[0004]1、大載荷:慣量30kg.m2，四代機(jī)艙門長4米以上，遠(yuǎn)程大飛機(jī)艙門更大，分布的I OOOONm順逆載交變載荷一一輸出力大；
[0005]2、高速:隱身需要I秒數(shù)量級的快速啟閉，瞬態(tài)作動；
[0006]3、全姿態(tài)開啟:高機(jī)動的同時(shí)開啟艙門一一對飛控舵機(jī)的影響要??；
[0007]4、大功率:大載荷，高速和瞬態(tài)作動決定了大功率；
[0008]目前，國內(nèi)國外都采用主機(jī)液壓系統(tǒng)直接驅(qū)動的閥控高速液壓馬達(dá)，通過大減速比帶動艙門開啟的方式，艙門作動系統(tǒng)的裝機(jī)功率極大，同時(shí)需要主機(jī)液壓系統(tǒng)提供極大的峰值功率，占整機(jī)液壓系統(tǒng)總功率的一半以上，給主機(jī)液壓系統(tǒng)帶來極大負(fù)擔(dān)。例如典型三代戰(zhàn)機(jī)Su-27液壓系統(tǒng)總功率是240kW，四代機(jī)F22則高達(dá)560kW，增加的功率主要用于艙門作動。
[0009]國內(nèi)的隱身飛行器研制面對發(fā)動機(jī)能力有限的現(xiàn)狀，液壓提取功率變得非常珍貴，暴露出的突出矛盾是:艙門與舵機(jī)爭搶功率、幾個艙門之間爭搶功率。導(dǎo)致艙門開關(guān)時(shí)間無法繼續(xù)提高、主側(cè)艙門不能同時(shí)開啟、艙門開啟時(shí)飛機(jī)姿態(tài)與過載受限的突出問題，發(fā)動機(jī)的負(fù)擔(dān)也非常突出。因此，研究一種新原理的艙門作動以降低裝機(jī)功率系統(tǒng)勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0011]本發(fā)明的一個主要目的在于提供一種基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)，可以大大減小系統(tǒng)裝機(jī)功率，確保飛控系統(tǒng)所需能源，減輕發(fā)動機(jī)負(fù)擔(dān)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方面，基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)，包括機(jī)載控制器、電動機(jī)、液壓栗、蓄能器和伺服閥；
[0013]其中，
[0014]所述機(jī)載控制器與所述電動機(jī)連接，用于基于其輸出的指令信號控制所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；
[0015]所述液壓栗連接至所述電動機(jī)的輸出軸，用于在所述電動機(jī)帶動下旋轉(zhuǎn)；
[0016]所述伺服閥包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述伺服閥用于基于外部控制信號同時(shí)控制所述第一輸入端和所述第一輸出端的接通/截止和所述第二輸入端和所述第二輸出端的接通/截止；
[0017]所述液壓栗包括出油口和進(jìn)油口，所述出油口與所述伺服閥的第一輸入端連接，所述進(jìn)油口與所述伺服閥的第二輸入端連接；
[0018]所述蓄能器連接至所述出油口和所述第一輸入端之間的油路上。
[0019]采用本發(fā)明的艙門作動液壓系統(tǒng)，可減小飛機(jī)液壓系統(tǒng)的裝機(jī)功率，確保飛控系統(tǒng)所需能源，減輕發(fā)動機(jī)負(fù)擔(dān)，進(jìn)而減輕飛機(jī)重量、減少油耗。
【附圖說明】
[0020]參照下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例的說明，會更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。
[0021]圖1為本發(fā)明的基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0023]參見圖1所示，為本發(fā)明的基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]在本實(shí)施方式中，基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)包括機(jī)載控制器、電動機(jī)1、液壓栗3、蓄能器7和伺服閥8。
[0025]其中，機(jī)載控制器與電動機(jī)I連接，用于基于其輸出的指令信號控制電動機(jī)I的轉(zhuǎn)速。液壓栗3連接至電動機(jī)I的輸出軸，用于在電動機(jī)I帶動下旋轉(zhuǎn)。
[0026]伺服閥8包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端。伺服閥8用于基于輸入到控制端的外部控制信號同時(shí)控制第一輸入端和第一輸出端的接通/截止和第二輸入端和第二輸出端的接通/截止。例如，外部控制信號指令伺服閥8接通時(shí)，第一輸入端與第一輸出端連通，第二輸入端與第二輸出端連通。
[0027]液壓栗3包括出油口和進(jìn)油口，出油口與伺服閥8的第一輸入端連接，進(jìn)油口與伺服閥8的第二輸入端連接。液壓栗3的出油口和進(jìn)油口均連接至機(jī)載油箱。
[0028]蓄能器連接至出油口和第一輸入端之間的油路上。
[0029]作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)施方式的基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)還可以包括連接在液壓栗3的出油口與機(jī)載控制器之間的反饋裝置5。
[0030]反饋裝置用于基于液壓栗3的出油口的流量調(diào)節(jié)機(jī)載控制器輸出的指令信號，從而控制電動機(jī)I的轉(zhuǎn)速。
[0031 ]在一種實(shí)施方式中，反饋裝置5例如可以為壓力傳感器。
[0032]優(yōu)選地，本發(fā)明的基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)還可以包括連接在蓄能器7與液壓栗3的出油口之間的單向閥6。單向閥6可防止蓄能器7中的油液進(jìn)入液壓栗3中。
[0033]優(yōu)選地，本發(fā)明的基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)還可以包括連接在液壓栗3的進(jìn)油口與出油口之間的安全閥4。
[0034]當(dāng)進(jìn)油口與出油口的壓差大于一預(yù)定值時(shí)，安全閥4開啟，以避免整個基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)的壓力過高。
[0035]本實(shí)施方式的基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)還包括連接在伺服閥8的第一輸出端和第二輸出端之間的艙門液壓馬達(dá)9。艙門液壓馬達(dá)9用于基于伺服閥8的第一輸出端和第二輸出端輸出的液壓對彈艙艙門執(zhí)行開啟和/或關(guān)閉動作。
[0036]此外，在一種實(shí)施方式中，基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)還可以包括傳動裝置2，液壓栗3經(jīng)傳動裝置3連接至電動機(jī)I的輸出軸，從而將電動機(jī)I的輸出動能傳遞至液壓栗3。
[0037]在本發(fā)明的基于功率電傳的新原理艙門瞬態(tài)作動系統(tǒng)工作時(shí)，機(jī)載控制器輸出電動機(jī)轉(zhuǎn)速指令信號，根據(jù)電動機(jī)轉(zhuǎn)速指令的大小，電動機(jī)I旋轉(zhuǎn)工作，通過傳動機(jī)構(gòu)3帶動液壓栗4旋轉(zhuǎn)，輸出高壓油，高壓油液經(jīng)