一种飞控液压伺服作动器主要设计参数的估算方法

标题：一种飞控液压伺服作动器主要设计参数的估算方法

摘要：本发明属于航空飞行控制系统作动器设计技术领域，具体涉及一种飞控液压伺服作动器主要设计参数的估算方法。第一步，依据作动器行程范围，采用对称运动和对称腔的电液伺服作动器，通过摇臂长度估算公式求得作动器驱动摇臂长度；第二步，依据作动器摇臂长度范围，评估作动器点点安装长度空间需求，作动器点点安装中立最小长度和作动器驱动摇臂长度需求；第三步，依据作动器驱动舵面铰链力矩和有效作动器驱动摇臂长度计算出作动器理论载荷，给出作动器支撑载荷需求；第四步，依据舵面偏转速率要求和液压理论压力，通过估算公式推出作动器最大流量，从而提出作动器流量需求。本方法可以提高工作效率，预防多轮次的迭代设计，减少研发费用。

申请号：CN201410508536.4

申请日：2014/9/28

申请人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所

首项权利要求：1.一种飞控液压伺服作动器主要设计参数的估算方法，其特征是，对于采用对称运动和对称腔的电液伺服作动器驱动舵面，飞控液压伺服作动器主要设计要求有：舵面偏转角度要求±A，舵面偏转速率要求V，作动器驱动舵面铰链力矩M，液压系统名义压力Q；对飞机级主要评估项目有：作动器点点安装长度空间需求LO，作动器支撑载荷需求Pa支撑以及作动器最大流量需求Q需求；估算方法的步骤如下：
第一步，依据作动器驱动舵面偏转角度要求V，依据操纵面偏度与作动器输出位移之比常规要求为5rad/m～10rad/m，则可以给出作动器行程S的范围S1～S2；依据作动器行程范围，采用对称运动和对称腔的电液伺服作动器，通过摇臂长度B估算公式(1)求得作动器驱动摇臂长度B范围B1～B2；
B＝S/2/(TanA°*0.95)(1)
第二步，依据作动器摇臂长度范围B1～B2，通过作动器中立时点点长度L0估算公式(2)计算出作动器中立时点点连接长度L范围L1～L2，从而评估作动器点点安装长度空间需求，作动器点点安装中立最小长度L0＝L1和作动器驱动摇臂长度B＝B1需求；
L0＝S/2*5+150mm(2)
第三步，依据作动器驱动舵面铰链力矩M和有效作动器驱动摇臂长度B有效(B有效＝B*0.9)计算出作动器理论载荷，通过作动器最大载荷Pamax估算公式(3)给出作动器最大载荷Pamax，从而给出作动器支撑载荷需求Pa支撑＝Pamax；
Pamax＝M/B有效/0.95(3)
第四步，依据舵面偏转速率要求V，舵面偏角要求±A，对应作动器行程关系S1，推出作动器线位移速度要求LV＝V*S1/(A*2)；依据液压理论压力Q，通过估算公式(4)推出作动器最大流量QMAX，从而提出作动器流量需求Q需求＝QMAX；
QMAX＝LV*0.95*Pamax/(Q*0.8)(4)
根据上述过程估算方法则完成作动器主要设计参数，从而完成对飞机级主要项目提出需求并对比进行评估。

专利类型：发明申请