一种起落架多余度应急收放系统及其控制方法

本发明涉及航空领域中的起落架收放系统设计领域，特别是涉及一种起落架多余度应急收放系统及其控制方法。

背景技术：

1、随着社会发展和科技的进步，飞机起落架收放系统已成为一架飞机最主要的系统之一，该系统的运行稳定直接关系到飞机的机动性和安全性。近年来，由于飞机起落架收放系统发生故障，导致起落架无法按照预期展开，致使飞机发生航空事故的时有发生，对乘客的生命和财产安全造成了巨大的损失。

2、通常，飞机起落架收放系统故障主要包括液压系统故障和机械故障。液压系统故障通常有动力源压力不足、输油管道老化出现漏油现象、控制阀未成功开启、回油不畅；高负荷工作或作动筒内液压油压力过大使变形；密封不严导致渗油等；而机械故障是由于收放机构中的构件损伤而导致起落架放不到位，连接部位反复受载导致关键部位疲劳损坏，致使起落架无法正常收放。如公开号为cn109515696a提出一种飞机起落架收放液压系统，通过控制调节调压阀、卸荷阀和液压元件，简化了飞机起落架收放系统，整体提高了系统的工作效率。但是飞机起落架收放系统安全性能没有实质性改善，若发生收放系统无法正常工作，将导致巨大的安全隐患。因此，进一步对起落架收放系统的改良，研究起落架多余度应急收放系统及其控制方法具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的问题之一，为此，本发明的一个方面的目的在于，提供了一种起落架多余度应急收放系统及其控制方法，本发明采用以下技术方案：

2、一种起落架多余度应急收放系统，包括上位锁液压作动筒、上位锁纯电作动筒、下位锁液压作动筒、下位锁纯电作动筒、收放液压作动筒、收放纯电作动筒、主控制器和备用控制器，上位锁液压作动筒和上位锁纯电作动筒共同作用于上位锁撑杆，下位锁液压作动筒和下位锁纯电作动筒共同作用于下位锁撑杆，收放液压作动筒和收放纯电作动筒共同作用于飞机起落架；

3、所述上位锁液压作动筒、下位锁液压作动筒和收放液压作动筒分别通过上位锁换向阀、下位锁换向阀和收放换向阀与液压动力源单元连通，上位锁液压作动筒、下位锁液压作动筒和收放液压作动筒的无杆腔通过蓄能器开关阀与同一个液压蓄能器连接，液压蓄能器连接有第二压力传感器；

4、所述上位锁液压作动筒、下位锁液压作动筒、收放液压作动筒的有杆腔与无杆腔之间分别通过上位锁开关阀、下位锁开关阀、收放开关阀连接；

5、所述上位锁纯电作动筒、下位锁纯电作动筒、收放纯电作动筒分别通过上位锁逆变器、下位锁逆变器、收放逆变器与dc/dc转换器连接，dc/dc转换器与太阳能电池连接；

6、所述的主控制器、备用控制器均与数据分析与处理模块连接，所述数据分析与处理模块与第二压力传感器、蓄能器开关阀、上位锁换向阀、上位锁开关阀、下位锁换向阀、下位锁开关阀、收放换向阀、收放开关阀、上位锁逆变器、下位锁逆变器、收放逆变器信号连接。

7、优选的，所述液压动力源单元包括主电机、液压泵、过滤器、溢流阀、单向阀和第ⅰ压力传感器，主电机连接液压泵，液压泵与过滤器、溢流阀和单向阀连接，第ⅰ压力传感器测试液压泵出口压力。

8、优选的，所述太阳能电池为超级电容或动力电池组。

9、优选的，所述液压蓄能器为活塞式或气囊式，数量为一个，或者是两个以上的蓄能器组。

10、优选的，所述液压动力源单元中的液压泵是一个或两个以上的液压泵组，并且为恒功率变量泵或恒压变量泵中的一种。

11、优选的，实施对象为大型客机或直升机。

12、一种起落架应急收放系统的控制方法，包括上述的飞机起落架应急收放系统，还包括如下步骤：

13、步骤一：机载计算机启动，输入起落架控制信号，液压动力源单元启动，控制起落架应急收放系统主控制器，主控制器经过数据分析与处理模块控制液压系统正常运行；

14、步骤二：若液压动力源单元无法正常运行，备用控制器打开蓄能器开关阀，由蓄能器提供紧急动力，支持上位锁液压作动筒、下位锁液压作动筒、收放液压作动筒正常工作，收放飞机起落架；

15、步骤三：若起落架应急收放系统中液压动力源单元和蓄能器都无法正常工作，备用控制器控制上位锁开关阀、下位锁开关阀、收放开关阀，备用控制器控制电池供给能量，支持上位锁纯电作动筒、下位锁纯电作动筒、收放纯电作动筒开始工作，收放飞机起落架。

16、本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：

17、1.本发明采用液压作动筒作为主驱动部件，液压作动筒分别连接有液压动力源单元和液压蓄能器，当液压动力源单元发生故障未成功开启时，可通过液压蓄能器驱动液压作动筒进行动作；本发明采用电动纯电作动筒作为辅助驱动部件，当液压作动筒也无法正常工作时，通过纯电作动筒进行驱动，防止发生意外。

18、2.本发明采用多余度应急收放系统的控制方法，通过主控制器和备用控制器对收放系统的协同控制，运用数据分析与处理模块对收放系统的工况进行识别，控制多组液压作动筒和纯电作动筒有序工作，起到对起落架收放系统的多种应急收放。

19、3.本发明采用起落架多余度应急收放系统及其控制方法，有效的降低飞机起落架无法进行收放的概率，提高飞机起落架收放系统的安全性能。

技术特征：

1.一种起落架多余度应急收放系统，其特征在于：包括上位锁液压作动筒（12）、上位锁纯电作动筒（13）、下位锁液压作动筒（18）、下位锁纯电作动筒（19）、收放液压作动筒（24）、收放纯电作动筒（25）、主控制器（31）和备用控制器（32），上位锁液压作动筒（12）和上位锁纯电作动筒（13）共同作用于上位锁撑杆（14），下位锁液压作动筒（18）和下位锁纯电作动筒（19）共同作用于下位锁撑杆（20），收放液压作动筒（24）和收放纯电作动筒（25）共同作用于飞机起落架（26）；

2.根据权利要求1所述的起落架多余度应急收放系统，其特征在于：所述液压动力源单元（1）包括主电机（1-1）、液压泵（1-2）、过滤器（1-3）、溢流阀（1-4）、单向阀（1-5）和第ⅰ压力传感器（1-6），主电机（1-1）连接液压泵（1-2），液压泵（1-2）与过滤器（1-3）、溢流阀（1-4）和单向阀（1-5）连接，第ⅰ压力传感器（1-6）测试液压泵（1-2）出口压力。

3.根据权利要求1所述的起落架多余度应急收放系统，其特征在于：所述太阳能电池（29）为超级电容或动力电池组。

4.根据权利要求1所述的起落架多余度应急收放系统，其特征在于：所述液压蓄能器（8）为活塞式或气囊式，数量为一个，或者是两个以上的蓄能器组。

5.根据权利要求1所述的起落架多余度应急收放系统，其特征在于：所述液压动力源单元中的液压泵（1-2）是一个或两个以上的液压泵组，并且为恒功率变量泵或恒压变量泵中的一种。

6.根据权利要求1所述的起落架多余度应急收放系统，其特征在于：实施对象为大型客机或直升机。

7.一种应用权利要求1所述的起落架多余度应急收放系统的控制方法，包括如下步骤：

技术总结本发明涉及航空领域中的起落架收放系统设计领域，特别是涉及一种起落架多余度应急收放系统及其控制方法，包括多组并联设置的液压作动筒和纯电作动筒及其动力源和控制方法。其中，上位锁液压作动筒和上位锁纯电作动筒共同作用于上位锁撑杆，下位锁液压作动筒和下位锁纯电作动筒共同作用于下位锁撑杆，收放液压作动筒和收放纯电作动筒共同作用于飞机起落架。液压动力源单元和液压蓄能器为液压作动筒的主动力源和备用动力源，太阳能电池为纯电作动筒的动力源。主控制器和备用控制器通过数据分析与处理模块共同控制系统运行。本发明在飞机起落架收放系统发生故障时，实现起落架收放系统的多余度应急控制，提高起落架收放系统的安全性能。技术研发人员：牛翔,刘敏,杜永乐,刘恒忠,李雪菲受保护的技术使用者：西北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13