液压与气动. 2018, 0(05): 1-1.
飞机电液动力控制与作动系统的主要功能是进行二次能源动力传输分配与作动执行,按预定的任务完成飞机的飞行控制与操纵。“发动机是飞机的心脏,电液动力控制与作动系统就是血管与肌肉,是飞机健壮体魄的标志”。目前,国家已启动大型飞机重大专项,ARJ21支线客机正在进行适航认证试飞,C919大型客机于2014年首飞。预计到2026年我国大型客机新增3000架,将形成万亿元的产值,国家大型飞机的发展面临前所未有的新机遇,急需自主研制满足大型飞机需要的高效高可靠先进电液动力控制与作动系统。
目前制约我国飞机电液动力控制与作动系统发展的最主要问题是：过去以仿制为主,基本延续了二代机液压系统技术,虽然三代机取得了很大成功,但后续发展缺少创新,基础理论与技术支撑薄弱,缺乏先进的系统设计理念与思想。“心血管病”一直是困扰我国飞机发展的一个严重障碍。我国大型客机刚刚起步,更是缺乏基础理论和先进技术的支撑。“更安全、更舒适、更经济、更环保”是大型客机未来的重点战略发展目标。所以高性能高可靠电液动力控制与作动系统是关系飞行安全、操纵性能和控制品质最为重要的机载子系统,对国家大型客机和大型运输机的可持续发展目标具有重要意义。
目前主要技术差距有：
（1） 在飞机电液动力控制与作动系统的体系方面,国内长期采用传统的集中式液压系统体系,且无体系构型设计理论指导,然而国外先进飞机已经逐步采用具有更高可靠性、综合性能更好的非相似冗余液压系统新体系；
（2） 在液压压力体制方面,国内大型飞机液压系统还主要采用21 MPa的压力体制,而A380和B787等国际先进客机已采用35 MPa,但高压同时会带来液压泵寿命等新的挑战；
（3）在先进作动系统方面,功率电传（PBW）电静液作动系统（ElectroHydrostatic Actuator,简称EHA）是分布式液压系统的基础,国外已在新型客机和军机上投入使用,而国内由于电液容积伺服控制基础研究的欠缺,造成该项技术难以取得突破。
针对以上3个方面的问题,北京航空航天大学焦宗夏教授组织了包括浙江大学、清华大学、燕山大学、浙江工业大学、中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院、中航工业金城南京机电液压工程研究中心、中航工业第六一八研究所等国内研究力量,获得了国家973计划项目的支持,开展了深入研究。经过4年的研究,在3个方面都取得了巨大的进步,为我国未来的飞机研制提供了多方面的支持,下面就该项目中,部分技术研究与实验进行介绍。
项目首席专家简介: 焦宗夏（1963-）,男,辽宁沈阳人,北京航空航天大学教授,博导,“飞行器控制一体化技术”国防科技重点实验室主任。973首席科学家,长江学者特聘教授,“飞行器流体动力控制与操纵”长江学者创新团队带头人,国家杰出青年基金获得者,享受国务院特殊津贴,入选新世纪百千万人才工程国家级人选。近年主持承担了多项国家973、863、国家自然科学基金、航空基金、国家大型工程与国际合作项目。获得国家技术发明二等奖2项（排名1）、国家科技进步二等奖1项（排名1）,省部级科技奖励10余项。德国Institute for Aircraft System Engineering, Technische Universitt HamburgHarburg客座教授。“流体传动与控制”分会副主任委员,“流体动力与机电控制”国家重点实验室顾问委员会委员,教育部“复杂产品先进制造系统”工程中心主任,航空学会理事,“航空机电、人体与环境工程”分会主任委员,机械工程学会常务理事,中国自动化学会理事,中国体视学学会常务理事,“仿真与虚拟现实”分会主任委员,《液压与气动》杂志编委会副主任,《信息与控制》、《Frontiers of Mechanical Engineering in China》等杂志编委。
