题目：机载智能变压力液压系统 关键技术研究

随着现代军用飞机在高速、超机动性能、自重小、有效载荷大等方面需求的增加，为了提高飞机的生存能力和能量利用率，飞机总体设计愈加要求机载液压系统既要做到质量轻、体积小，又要做到功率大、可靠性高，促使机载液压系统沿着高压化、大功率、变压力、智能化、集成化、多余度的方向发展。高压力大功率化的机载液压系统可以利用智能变压力泵源系统来实现智能变压力控制，使其能够根据不同飞行状态的需求进行无级的压力调节和流量调节，从而减少机上无效功率的产生、降低系统的发热量。但由于系统高压力、变压力的特点，又导致系统压力脉动增强、管路系统流固耦合振动风险增加、控制策略复杂而不够可靠等问题。本文顺应未来机载液压系统高压化、变压力的趋势，结合目前的条件和下一代战斗机的性能需要，研究可以根据飞行剖面需要实时调节系统压力、流量和功率的智能变压力泵源系统；提炼和分析其中的关键技术，以解决传统液压系统重量、体积、功率、有效载荷和可靠性等各种设计要素之间冲突的问题，实现最佳匹配的液压能源供给，从而降低飞机重量，节省能源。本文针对以下四个方面展开研究：（1）由于智能变压力泵源系统应采取何种工作模式取决于机载液压系统的工况，进而由飞机的飞行状态决定，本文从分析飞机的全飞行剖面谱入手，确定泵源系统应具有的四种工作模式，研究飞行剖面各阶段不同工况条件下工作模式的选择原则和控制信号的生成方式，建立包括模式切换环节、控制信号序列和所有四种工作模式的泵源系统整体数学模型，分析模式切换过程中泵源系统的动态性能，并提出简单而有效的控制策略加以提高。（2）对于传统恒压变量泵源系统而言，柱塞泵流量脉动导致的系统压力脉动问题一直都是研究重点之一。而在智能变压力泵源系统高压力变压力的条件下，该问题将变得不一样且更突出。本文将变压力柱塞泵脉动特性加入智能变压力泵源系统整体模型中，通过仿真分析在工作模式切换过程中泵源系统的压力脉动；针对变压力柱塞泵存在的大范围压力适应问题，提出一种新型的压力敏感减振机理，并通过数字仿真加以验证。（3）智能变压力泵源系统高压力、变压力的特点将使液压管路系统面临严峻的挑战，需要寻找一种简单而有效的方法判断智能变压力控制对管路系统的影响。本文采用特征线法对流体管道的四阶模型作数字仿真，测试管路在不同条件下的流固耦合振动特性，为液压管路系统的布局设计提供有益的参考。为便于快捷地获得管路布局的仿真参数，利用AMESIM和LABVIEW联合仿真，编写了飞机液压管路振动仿真程序，它使用简单但具有一定的可信度。（4）智能变压力泵源系统既要保证机载液压系统各项性能的可靠实现，又要尽可能地争取节能减耗，为此需要作基于节能优化的性能可靠性研究。本文分析各模式下智能液压泵动态性能、系统工作效率的主要影响因素以及模式切换过程对智能液压泵性能可靠性的影响，基于累积损伤理论构建智能液压泵多阶段任务可靠性模型，优化智能液压泵关键参数；在全飞行剖面谱上对比智能变压力液压系统和传统恒压变量泵液压系统的平均工作效率，给出定量的节能评价。