【伊朗】苏-57升级版,采用前沿的气动面控制系统——电动静液作动器( 二 )


◎F-35战斗机的电动静液作动器应用情况一览
之所以要给“全电操纵系统”加引号 , 是因为电动静液作动器 , 工作时依然离不开液压油液和液压缸 , 所以严格意义上来说它不是“全电”的 。 电动静液作动器的工作原理是将电能转化为液压动力 , 然后液压动力再转换为机械能 , 液压作动筒驱动相应的气动面进行偏转 , 可以简单理解为power-by-wire(电力驱动) 。
虽然飞行控制系统末段执行机构都是液压作动筒 , 但使用电动静液作动器的操纵系统的优势在于它的液压作动筒不需要中央液压系统来驱动 , 而是由分布式的静液压作动器驱动的 , 这样一来就省去了复杂的中央液压系统 , 这也就意味着遍布机身的液压管路和备份管路都可以取消了 , 不仅可以省下空间和重量 , 还有效节省了中央液压系统对于发动机能源的消耗 。 传统的中央液压系统需要消耗发动机的能源来维持液压油的压力 , 还需要专门的冷却系统来冷却液压油液 , 能源损耗较大 。
◎F-35战斗机水平尾翼电动静液作动器
而从安全性角度来看 , 使用电动静液作动器的操纵系统有助于提升载机的飞行安全性 。 电传操纵系统依赖中央液压系统 , 一旦发动机停车或者被击中甚至冷却系统失效 , 中央液压系统也就失效了 , 这也就意味着各气动面液压作动筒不能收放了 , 气动面会瞬间卡死 , 战机马上会陷入失控 , 此时载机只能启用备份操纵系统 , 但是对于失速速度越来越高的喷气式战斗机而言 , 机械式的备份操纵系统意义其实不大 。
◎F-35战斗机的分布式电动静液作动器布局示意图
电动静液作动器则不同 , 由于不依赖于中央液压系统提供的液压动力 , 即便战机发动机停车或者被击中 , 只要输送电能和传送电信号的电缆没断 , 电动静液作动器就可以正常工作 , 因为其液压系统是独立分布的 , 具有较强的抗损能力 , 使用这种操纵系统的飞机生存性自然也就提高了 。
◎电动静液作动器的结构组成示意图 , 仍然需要液压缸和液压油
如果一定要说缺点的话 , 那就是电动静液作动器仍然离不开液压油和液压缸 , 一旦分布于机身各处的电动静液作动器液压油液发生泄露或者液压缸体破裂 , 那么相应的气动面也就失效了 , 这是电动静液作动器最大的缺点 。 不过考虑到现阶段没有比液压作动筒更为高效的执行机构 , 这一缺点几乎可以忽略不计 。
◎苏-57战斗机襟副翼作动筒 , 鼓包还是比较明显的
【【伊朗】苏-57升级版,采用前沿的气动面控制系统——电动静液作动器】最后简单总结一下 , 使用电动静液作动器的“全电飞行操纵系统” , 实现了从fly-by-wire到power-by-wire的飞跃 , 完成了飞行操纵系统的轻量化、小型化、高效化升级 , 省去了非必要的冗余设计 , 提升了飞机的生存性、机动性和续航力 。 而对于苏-57这样的第五代战斗机而言 , 电动静液作动器还可以减小液压作动机构的体积 , 进而可以减小襟副翼液压作动筒的鼓包尺寸 , 提升隐身性能 。