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飞机模拟机的液压系统

 

目前,国内的全动飞行模拟机都是B级以上,绝大多数是D级。D级全动飞行模拟机具有很好的飞行操纵性能和运动感觉。由于液压驱动能力强,响应快和易于控制等优点,加上液压技术成熟,设备/元件早已标准化,所以液压技术在工业范围应用很广泛。自不待言,液压技术也早已应用在传统的全动飞行模拟机上。

  液压系统在传统的全动飞行模拟机上的结构组成因不同的模拟机生产厂家、不同年代和不同机型而异。举例来说,常见的 THALES模拟机的登机桥由液压驱动,而CAE模拟机的登机桥是电动的;有的模拟机装有操纵加载泵(C/L pump),有的模拟机采用电动式的操纵加载系统而不需要操纵加载泵。尽管如此,传统模拟机的液压系统的工作原理、结构组成和控制方式还是大同小异的,通晓一个厂家某一机型具有典型特征的液压系统,就可以举一反三掌握其它液压系统。本文以深航培训部的THALES 737-800 D级全动飞行模拟机(C2000X PLUS M2K系列)为例介绍液压系统。从液压组件的结构和布局上看,整个液压系统由4个部分组成:液压动力装置(HPU)、运动系统(motion)、操纵加载系统(control loading)和登机桥(draw-bridge)

  液压动力装置(HPU),顾名思义,就是整个液压系统的动力源,如同飞机的发动机一样。它向运动系统、操纵加载系统和登机桥提供足够压力(根据负载而变)的压力油。该装置还具有启动、控制、保护、冷却和关闭的逻辑电路和液压部件。深航培训部的THALES 737-800 D级全动飞行模拟机具有标准的4泵配置:3个开路式可变排量的轴向柱塞泵(2个运动泵和1个操纵加载泵)和1个定排量叶片泵,相应的4个三相异步电动机驱动这4个液压泵。液压动力装置的控制核心是6PLC组件,PLC对内通过一系列继电器控制泵和阀门;对外通过FIP接口总线与主机内的 FIBICU卡通讯,此外,PLC组件还与运动系统控制柜相连。

  运动系统根据实时指令驱动6个液压支柱以某一速度到达一定位置,向整个模拟机提供运动感觉。液压支柱及其阀门部件是运动系统的机械核心,而运动控制柜则是运动系统的电子电路控制核心。同样,运动系统也具有接通、控制、保护和卸载的逻辑电路和液压部件。

  操纵加载系统是一个比运动系统还复杂的系统,因为它的控制对象非常多,比如深航培训部的THALES 737-800 D级全动飞行模拟机仅液压作动器(液压缸和液压马达)就有11个通道;另外,还有减速板手柄、襟翼手柄、停留刹车和起落架手柄等等。由于后者不涉及到液压,所以此处操纵加载系统仅仅包含那些使用液压作为动力的液压装置及其控制电路。注意,从范围上讲,模拟机的操纵加载系统与飞机的飞行操纵系统有所不同。

  与运动系统相同,操纵加载的液压作动器及其阀门部件是其机械核心,而操纵加载控制柜则是其电子电路控制核心。同样,操纵加载系统也具有接通、控制、保护和卸载的逻辑电路和液压部件。

 

  登机桥,如同飞机廊桥一样,用于训练人员出入模拟机。它所使用的压力油来源于操纵加载泵。与上述的3个系统/装置相比,登机桥的液压油路和电路控制都是很简单的,它的控制主要来自于运动系统控制柜。此外,登机桥具有液压锁紧和应急放下(自动/人工方式)功能。登机桥的叠加控制阀门组件是其机械/液压核心;电磁继电器则是其电路直接控制的核心。


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