U-3-15(L)型飞机调速器回桨活门维修技术探析与总结

调速器是保证飞机螺旋桨正常工作的核心部件,其中调速器的回桨活门组件通过对油路的控制来实现螺旋桨的桨叶角变化,即变大距、变小距、顺桨和回桨,进而达到保持或改变发动机转速的目的。主要阐述了U-3-15(L)型调速器回桨活门的基本工作原理,总结了活门销的研磨的经验以及具体分析了回桨活门故障实例现象、起因、排除过程,有助于维修人员加深理论认识,提高工作效率。     

基于纵向小扰动运动方程的飞行系统数值模拟研究

飞行系统仿真是飞行模拟器仿真的重要组成部分。飞行系统数学模型中常用的运动方程模型为小扰动模型。在小扰动模型下,飞机运动分为短周期运动和长周期运动。介绍小扰动方程并且分析了小扰动模型下升降舵偏转后引起的过渡过程,通过对飞机进行定直平飞无操纵小扰动情况下的仿真,证明短周期模态主要是△α和Δθ的变化,而长周期模态主要对应ΔV的变化。     

机械控制式CFM56发动机VBV系统建模

可调放气活门属于航空发动机系统中的压气机气流控制系统,其主要作用是调节流经低压压气机和高压压气机的气流,防止压气机失速、喘振,对发动机安全、稳定运行极其重要,而在发动机控制系统中,可调放气活门属于执行机构。通过对液压机械式控制的CFM56发动机可调放气活门的结构以及运动规律的研究,根据液压传动机构中阀控液压马达的基本原理建立燃油齿轮马达流量-压力模型,得到燃油齿轮马达在给定参数下转速、角度和转矩的变化规律;通过对放气活门机构进行动力学分析,根据第二类拉格朗日动力学方程建立放气活门机构拉格朗日动力学模型,在对模型进行线性化处理后通过计算得到放气活门机构的角度变化曲线。     

液动控制活门关闭过程水锤分析与实验研究

在某型飞机飞行过程中,其燃油系统因液动控制活门关闭过程产生水锤效应,导致剧烈噪声并引发管路振动,严重影响飞行安全。通过分析系统工作原理并进行仿真计算后,提出调低射流传感器响应频率、降低活门匹配腔压力、缩小管路通径等方案解决了此问题。研究结果可以为液动控制活门系统水锤问题的解决及飞机燃油系统设计优化提供指导和借鉴。     

基于仿真的飞行管理系统性能优化研究

结合飞机纵向运动方程,建立了性能优化的数学模型,将性能指标根据能量变化的单调性划分飞行阶段,通过对各阶段航迹进行寻优,分析得到飞机的最优垂直航迹。同时利用FLSIM开发的仿真系统及VAPS设计的仿真显示界面,直观表示了飞行过程和性能优化结果。     

大型民航客机油门装置驱动控制设计

油门装置是大型客机油门控制系统的执行装置,结构上包括油门伺服电机、传动机构和油门角度解算器。油门伺服电机接收飞行控制系统的速率指令,通过传动机构带动油门角度解算器旋转。解算器将油门角度信号输入发动机电子控制器实现对发动机推力的控制。油门装置中油门角度的控制直接影响发动机推力控制的准确性以及飞机的飞行安全。针对大型客机油门装置角度控制要求,开展油门装置驱动控制设计研究。首先,对油门装置的结构进行分析。然后,建立油门装置部件及系统整体的数学模型。最后,在Simulink下设计油门角度闭环控制系统并进行仿真。仿真结果表明,所设计的油门装置驱动控制系统能够较好地对油门位置和速度信号进行跟踪,且响应速度快。     

离心调速器系统的混沌及控制

根据拉格朗日方程建立离心调速器系统的动力学方程,研究其受外部扰动系统的复杂动力学行为,并利用系统的相图和Poincaré映射图分析系统的混沌形成过程.通过对离心调速器反馈控制系统分别增加一个线性和非线性反馈控制器,利用它们控制系统从混沌运动转化为周期运动.数值仿真表明这两种控制方法在离心调速器系统的混沌控制中的有效性与可行性,可利用适当的控制强度镇定系统中不稳定的周期轨道.     

涡轮螺旋桨动力飞机桨发匹配性能仿真研究

基于螺旋桨片条理论和航空发动机热力循环原理分别建立了螺旋桨性能和涡桨发动机性能仿真模型。在此基础上,基于飞行器需用推力建立了螺旋桨巡航阶段桨发匹配优化模型,提出了一种计算某一匹配推力系数下螺旋桨效率和进距比关系曲线的方法,并设计了桨发匹配优化方案。针对某型涡桨动力飞机,开展了巡航剖面桨发匹配优化。结果表明:相比于原来的巡航剖面,优化后的巡航剖面飞机巡航航程提高了13%,显著地提升了巡航性能。     

离心调速器系统的混沌及速度反馈控制

建立离心调速器反馈控制系统的动力学方程,利用系统的相图和Poincaré映射图分析系统的混沌形成过程.通过对离心调速器反馈控制系统增加一个速度反馈控制器,利用它控制系统从混沌运动转化为周期运动.数值仿真表明,该控制方法在离心调速器反馈控制系统的混沌控制中的有效性与可行性,可利用适当的控制强度镇定系统中不稳定的周期轨道.     

机动飞行条件下航空发动机双转子动力学实验研究

利用基础运动的航空发动机双转子模型实验台分别模拟飞机在进行俯仰运动、横滚运动和偏航运动时系统的振动,研究了机动飞行对双转子系统的动力学特性的影响。实验结果表明,飞机作横滚匀速运动、俯仰匀速运动时在内外转子上产生的瞬态附加离心力和附加陀螺力矩对系统振动瞬态幅值有很大的影响,总结了不同机动飞行条件对航空发动机双转子的动力学响应的影响特点。     

新型矿用比例方向阀动态特性及控制方法分析

适用于液压支架的比例方向阀代替现有的开关型方向阀,是液压支架智能化的重要组成部分。提出了一款适用于液压支架系统的比例方向阀方案,其兼有手动开关控制模式和电液比例控制模式,建立了其数学模型和仿真模型,分析了其动静态特性。研究表明:主阀进液阀芯位移与输入信号占空比呈线性反比例关系;合理设计反馈槽宽度和进液阀芯面积比可以提高阀芯的响应速度;当仅有液压反馈时,进液阀芯位移仍受控于输入信号,避免了因传感器失效对控制系统造成的灾难性事故的发生;通过增加电反馈与原有液压反馈构成双反馈控制的方式,大幅提高了阀的响应速度、线性度、滞环等特性。     

离散数字液压高效防滑刹车算法

飞机刹车系统是重要的飞机子系统之一。液压刹车系统是目前主流的飞机刹车系统,通常采用电液伺服阀作为刹车控制阀。针对电液伺服阀对污染敏感,易堵塞,造成机轮打滑、抱死等重大事故的缺陷,设计了一种离散数字液压飞机刹车系统。对飞机刹车过程进行分析并建立了数学模型,基于数学模型搭建了飞机刹车半实物仿真系统。提出了一种离散数字液压高效防滑刹车算法,通过控制开启数字阀的组合形式,进而控制刹车及打滑过程中压力变化的速度,有效实现防滑刹车,并在搭建的半实物仿真系统中得到了验证。     

飞机舵面液压助力器及舵面系统建模与性能仿真

以某型飞机飞行操纵系统典型液压助力器为研究对象,建立了液压助力器及舵面系统仿真分析模型。综合考虑油液刚度、结构刚度、摩擦、泄漏等非线性因素对系统的影响,推导出包含负载、活塞、缸体和阀芯动态的系统模型。针对助力器及舵面系统稳定性和静动态特性展开分析研究,阐述了关键参数对系统性能和稳定性的影响。仿真结果表明,该系统稳定性良好,响应迅速,具有良好的静动态性能。     

射流管式伺服阀反馈弹簧组件分析

为了获得最优化的射流管电液伺服阀反馈组件设计,对射流管伺服阀的反馈组件结构性能进行了理论推导。鉴于数学推导反馈杆刚度的不精确性,重点对弯曲反馈杆的弯曲度对反馈性能的影响进行了有限元分析。确定了射流管阀中使用的弯曲反馈杆的弯曲角度在135°左右时反馈力的影响效果较好,比其他角度反馈力提高了8.6%,进而明确了反馈组件的设计思路。在最优弯曲角度的条件下,利用有限元分析模型分析了力矩马达产生的电磁力矩作用于衔铁组件时,反馈杆与阀芯有一定相互作用力的情况下,阀芯以及射流管喷嘴偏移的位移大小变化。总结出了力矩、反馈力与阀芯位移、射流管喷嘴位移之间的关系。     

基于AMESim的液压支架手动先导操纵阀液压系统分析

在综采设备中，针对手动液压阀难操作、易泄漏现象，设计了一种液压支架手动先导操纵阀，并对液压系统运行工况进行了特性分析。采用AMESim软件建立了液压系统模型，得到了先导操纵阀的反向进油口压力图、阀芯位移矢量曲线、阀芯流量曲线和反向回油口流量曲线，仿真模拟结果与实验数据相吻合。结果表明，先导操纵阀液压系统满足设计需求，能够安全可靠地运行工作。     

基于AMESim的长江船闸液压启闭机液压系统中插装式平衡阀稳定性分析

以长江船闸液压启闭机液压系统为对象进行研究,利用AMESim软件搭建该液压启闭机液压平衡回路仿真模型,并对整个船闸开启过程和关闭过程中插装式平衡阀内主阀芯弹簧刚度等主要参数进行单因素仿真。利用统计学分析这些单因素参数对长江船闸液压启闭机液压系统稳定性的影响。基于L₂₅(5⁴)正交试验,采用方差和极差分析法处理液压缸运行的压力曲线,得到选择范围内最佳的参数组合。结果表明：平衡阀内控制阻尼孔和主阀芯刚度等主要参数对液压缸运行压力和速度平稳性会产生重要影响,且通过正交试验可知较优参数组合为：阻尼孔尺寸0.71 mm,主阀芯弹簧刚度402 N/mm,主阀芯弹簧预紧力60 N,单向阀芯弹簧刚度3.87 N/mm。为螺纹插装式平衡阀的设计及液压启闭机液压系统参数优化提供指导。     

Valvistor电液比例流量阀稳定性及特性分析

插装式比例阀具有低泄漏、通流能力强、结构简单等优点,广泛应用于液压系统中,但插装阀所带来的振动及噪声等问题是制约其使用范围的重要因素。对采用流量放大原理的Valvistor型插装阀稳定性及性能进行研究,建立相应的数学模型得出该阀的稳定性条件,发现主阀稳定性与先导阀开口及面积增益有关;在SmiluationX软件环境中建立该阀的仿真模型,并利用实验对其进行验证。理论分析与仿真结果表明:随着主阀进出口压差、反馈窄槽面积梯度的增大,主阀芯响应速度加快,但会导致主阀芯不稳定区域增加;控制腔体积越小,主阀芯稳定性越好。研究结果为该类型阀性能的提高提供了理论依据。     

旋转直接驱动电液压力伺服阀的设计研究

旋转直接驱动电液压力伺服阀的显著特点是阀芯由有限转角力矩电机直接驱动,滑阀级输出负载压力。对该阀进行了原理分析、数学建模,并且根据数学模型进行了仿真分析,设计了控制器结构,分析了控制器中各参数对该阀性能的影响,对该阀的静态特性和动态特性进行了试验研究,试验结果与仿真结果基本一致,性能达到了目前国内其他形式压力伺服阀的水平,推动了国内力控制系统的发展。     

迈步式超前支护过渡过程的支撑力控制策略

为解决迈步式超前支护过渡过程支撑力波动问题,提高支护效率,采用先进的电液比例控制技术,结合阀控缸的理论基础,提出通过调节比例换向阀阀芯位移来控制超前支护支撑力的控制策略。基于超前支护的机电液系统,建立控制系统的数学模型及仿真模型,利用AMESim软件对系统进行仿真,分析不同阀芯位移控制曲线在升架和降架过程中对支撑力的控制效果。结果表明,基于体积增量原理的阀芯位移控制曲线符合实际工况要求。结合对样机的实验研究,对比分析了实验与仿真的控制规律,结果验证了所提出控制策略的合理性。     

射流管伺服阀AMESim建模与仿真

对二级力反馈射流管电液流量伺服阀的结构及工作原理进行了分析研究,利用AMESim中的基本库及元件库进行力矩马达磁路、滑阀组件的建模,利用AMESet工具进行衔铁组件及射流放大器的建模,建立射流管流量伺服阀的整阀AMESim模型,仿真结果与实际情况吻合。