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轴对称矢量喷管(AVEN)采用两组液压作动筒系统控制A8、A9矢量环。当
AVEN装置的液压控制系统失电、失压时,使AVEN装置的两个矢量环处于失控状
态,这将导致矢量喷管失控,危害飞机的安全。另一方面,当控制系统失常,
使喷管喉道面积(A8)大于喷管出口面积(A9),将导致发动机产生运转失常
的故障。因此,需要从AVEN装置的液压系统故障防护和A9/A8面积比防护两个
方面解决AVEN装置的机械故障防护问题,即当AVEN装置出现失电和失压,以
及A8/A9控制系统失常后,该防护系统能自动对A8/A9环的位姿进行中立应急
回复,并确保A9大于A8面积。
本文介绍了根据上述要求设计的一套AVEN机械故障防护系统。防护系统由
一套A9作动筒自动应急复位保护装置和一套A9/A8面积比失调防护装置组成。
在A9故障防护装置中,首先创新设计了一种与作动筒位移关联的滑阀作为A9
环应急复位的关键控制元件,以及基于该控制元件的一套复杂的控制油路。当
AVEN系统失电和失压时,利用该液压回路,在备用油源的支持下,根据作动筒
的位移情况,可以自动地将A9环的三个驱动作动筒应急复位到中立位置(介于
全伸出和全缩回位置之间),使AVEN处于中间非矢量喷口状态。同时该装置的
应用还有效地减小了A9作动筒的轴向尺寸和液压系统的重量。
在完成装置结构设计的基础上,采用功率键合图对简化系统建模,以
MATLAB/SIMULINK为仿真平台进行系统动态仿真,并根据仿真结果对设计提出改
进意见。
最后介绍了该防护装置的工程应用情况,讨论了进一步的工作方向。
关键词:AVEN,机液故障防护系统,功率键合图,SIMULINK,动态仿真