一种基于蓄压储能的飞机刹车系统技术方案

本发明专利技术属于航空机电领域，提供一种基于蓄压储能的飞机刹车系统，包括：蓄压器1、液压刹车控制装置2、机轮的正常刹车装置3；蓄压器1的液端与液压刹车控制装置2连接，用于向液压刹车控制装置2提供液压油；液压刹车控制装置2与机轮的正常刹车装置3连接，用蓄压器1提供的液压油控制机轮的正常刹车装置3进行刹车。本发明专利技术满足现有飞机刹车系统正常刹车(液压)和应急刹车(气压)的能耗需求，并适用于所有现有的飞机主机轮刹车装置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于蓄压储能的飞机刹车系统
本专利技术属于航空机电领域。
技术介绍
目前，飞机刹车系统一般包括：正常刹车系统和应急刹车系统。其工作原理如图1。其中正常刹车系统采用机上液压系统作为能源；应急刹车系统采用机上气压系统作为能源。随着飞机(特别是无人机)全电/多电技术的发展，飞机液压/气压系统有逐步被取代趋势。若刹车系统仍采取原能源方式，则必须自备液压能源和气源系统，势必增加刹车系统组成复杂度、增加系统重量。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术提供一种基于蓄压储能的飞机刹车系统，满足现有飞机刹车系统正常刹车(液压)和应急刹车(气压)的能耗需求，并适用于所有现有的飞机主机轮刹车装置。技术方案一种基于蓄压储能的飞机刹车系统，包括：蓄压器1、液压刹车控制装置2、机轮的正常刹车装置3；蓄压器1的液端与液压刹车控制装置2连接，用于向液压刹车控制装置2提供液压油；液压刹车控制装置2与机轮的正常刹车装置3连接，用蓄压器1提供的液压油控制机轮的正常刹车装置3进行刹车。使用前，通过地面气压能源先向蓄压器1气腔端预充一定压力气体，再通过地面液压能源向蓄压器1油液腔预充一定压力油液。气压刹车控制装置4，气液转换装置5、机轮的应急刹车装置6；气压刹车控制装置4前端与蓄压器1的气端连接，气压刹车控制装置4后端与气液转换装置5输入端连接，气液转换装置5输出端与机轮的应急刹车装置6连接，气压刹车控制装置4用蓄压器1提供的一定压力的气体通过气液转换装置5向机轮的应急刹车装置6施加刹车压力。储油罐7，每次刹车使用过的刹车油存储在所述储油罐7中。有益效果随着飞机全电/多电技术发展，机载液压/气压系统有逐步被取代趋势，本专利技术充分利用飞机刹车系统能耗低的特点，采用现有的、技术成熟的很高的蓄压器作为能源，使得飞机刹车系统在适用于所有现有飞机主机轮刹车装置的基础上，取消了对机上液压/气压系统的依赖，简化系统组成，完全适应飞机全电/多电技术的发展环境；相比全电刹车系统，在技术成熟度、系统组成、重量、成本、能耗等方面，有无以伦比的优势，特别是对于全电/多电无人机刹车系统，是一种经济效益非常高的技术手段与方法。附图说明图1为飞机刹车系统常用能源原理图。图2为本专利技术飞机刹车系统蓄压器能源原理图。具体实施方式一种基于蓄压储能的飞机刹车系统，如图2所示，包括：蓄压器1、液压刹车控制装置2、机轮的正常刹车装置3；蓄压器1的液端与液压刹车控制装置2连接，用于向液压刹车控制装置2提供液压油；液压刹车控制装置2与机轮的正常刹车装置3连接，用蓄压器1提供的液压油控制机轮的正常刹车装置3进行刹车。使用前，通过地面气压能源先向蓄压器1气腔端预充一定压力气体，再通过地面液压能源向蓄压器1油液腔预充一定压力油液。气压刹车控制装置4，气液转换装置5、机轮的应急刹车装置6；气压刹车控制装置4前端与蓄压器1的气端连接，气压刹车控制装置4后端与气液转换装置5输入端连接，气液转换装置5输出端与机轮的应急刹车装置6连接，气压刹车控制装置4用蓄压器1提供的一定压力的气体通过气液转换装置5向机轮的应急刹车装置6施加刹车压力。储油罐7，每次刹车使用过的刹车油存储在所述储油罐7中。本专利技术是飞机刹车系统采取、使用能源的一种方法，是根据刹车系统能耗低特点，采用技术成熟高的蓄压器压缩气体作为能源，充分利用蓄压器预充气能量，同时向刹车系统提供液压能和气压能，满足现有飞机刹车系统正常刹车(液压)和应急刹车(气压)的能耗需求，并适用于所有现有的飞机主机轮刹车装置。蓄压器在飞机上一般用作液压能源系统瞬时流量的补充，压力脉动、压力冲击的吸收。其原理是：将蓄压器气腔预充一定压力的气体(氮气)用作气压弹簧，完成液压能源系统液压能量的吸收和释放。本专利技术就是通过蓄压器对刹车系统所需能量进行存储和释放，为刹车系统提供能源。同时，蓄压器气腔预充一定压力的气体也是一种气源能量，将其用作飞机应急刹车，是本专利技术重要保护点。飞机主机轮刹车装置一般采用活塞作动形式，在“刹车/松刹”过程中消耗油液容量取决于机轮活塞的压缩量和刹车管路容积(液体可压缩)。一般来说属于mL级别，如果没有松刹过程，则几乎没有油液消耗，因此，蓄压器非常适用于刹车系统能源的应用。本专利技术工作原理如图2(以某无人机为例)。刹车系统在使用前，先向蓄压器气腔端预充10MPa压力气体，再向油液腔预充30MPa压力油液。蓄压器容积设计为3L。该状态下蓄压器油液容量为：3L*(30MPa-10MPa)/30MPa＝2.0L在一次“刹车/松刹”过程中消耗油液容量约为：2*15mL＝30mL(2个主机轮，)因此，蓄压器油液可提供：2000mL/30mL＝66次双机轮“刹车/松刹”过程据统计，飞机一次起降过程中“刹车/松刹”过程次数不超过50次，完全满足刹车要求。在蓄压器油液消耗完毕或者正常刹车失效的状态下，可使用蓄压器压缩气体，作为应急刹车的能源。考虑最严酷状态(即蓄压器油液消耗完毕)，气体压力为10MPa(预充气压力)，容量为设定为3L。应急“刹车/松刹”一次过程消耗：60mL*8MPa气体(采用气液转换装置，容积30mL，刹车压力8MPa)蓄压器可提供应急“刹车/松刹”次数为：10MPa*3000mL/(60mL*8MPa)＝63(次)据统计，飞机一次起降过程中应急“刹车/松刹”次数不超过30次，完全满足应急刹车要求。通过以上案例分析，一个容积3L的蓄压器，可向飞机刹车系统提供66次正常“刹车/松刹”过程，同时提供63次应急“刹车/松刹”过程。完全满足飞机一次起降过程中刹车系统的能量需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓄压储能的飞机刹车系统，其特征在于，包括：蓄压器(1)、液压刹车控制装置(2)、机轮的正常刹车装置(3)；蓄压器(1)的液端与液压刹车控制装置(2)连接，用于向液压刹车控制装置(2)提供液压油；液压刹车控制装置(2)与机轮的正常刹车装置(3)连接，用蓄压器(1)提供的液压油控制机轮的正常刹车装置(3)进行刹车。

【技术特征摘要】
1.一种基于蓄压储能的飞机刹车系统，其特征在于，包括：蓄压器(1)、液压刹车控制装置(2)、机轮的正常刹车装置(3)；蓄压器(1)的液端与液压刹车控制装置(2)连接，用于向液压刹车控制装置(2)提供液压油；液压刹车控制装置(2)与机轮的正常刹车装置(3)连接，用蓄压器(1)提供的液压油控制机轮的正常刹车装置(3)进行刹车。2.如权利要求1所述的一种基于蓄压储能的飞机刹车系统，其特征在于，使用前，通过地面气压能源先向蓄压器(1)气腔端预充一定压力气体，再通过地面液压能源向蓄压器(1)油液腔预充一定压力油液。3.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建民，薛龙献，邵鑫，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51