飞机新原理电液自馈能刹车系统设计与优化

刘晓超，焦宗夏，尚耀星，张昊，王曦宇，李定波

1.北京航空航天大学 前沿科学技术创新研究院，北京 100083

2.北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院，北京 100083

3.北京航空航天大学 宁波创新研究院，宁波 315800

4.飞行器控制一体化国防科技重点实验室，北京 100083

飞机刹车系统是现代飞机的一个重要组成部分，主要用于耗散飞机在地面滑跑时的动能，保证飞机在安全长度的跑道内制动停止，是保障飞机“安全起降”的关键[1-2]。飞机着陆速度快、惯量大，单个机轮所承受的动能载荷是普通汽车的数百倍，刹车盘温度瞬间可达1 000 ℃以上，同时面临湿滑冰雪跑道、强冲击、大侧风等复杂环境影响，对刹车的安全性和刹车效率提出严峻挑战。据美国波音公司统计，飞机起降仅占飞行总时间的6%，但地面运动中的灾难性事故却占到40%以上，其中大部分与刹车系统有关[3-4]。

目前在国际上，传统飞机刹车系统仍然普遍采用发动机驱动泵的机载集中式液压源作为动力，经过长管路传输到液压刹车作动器，完成刹车功能。优点是：液压作动器功率密度高、成熟度高，能够自润滑运行，而且经过多年的应用发展，液压刹车系统在控制技术和性能上也达到了较高的水平[5-6]。

但是，传统液压刹车系统零部件数目众多，管路遍布机身，国内运输机刹车系统采用3余度备份，成品模块大约110个，刹车管路超过300根，零件总数超过3 000个，最长单根刹车管路长达12米，由此产生的管路振动破裂、液压油泄漏等问题制约了飞机整体可靠性和可维护性的提升。……