● 摘要
目前飞行器正在向多电技术方向发展,电力作动器作为多电技术的核心装置,目前在使用上具有一定的技术限制,包括功率等级不够高,热管理存在缺陷导致的温度过高等问题,尤其是高效可靠的热管理技术,是目前电力作动器面临的难题之一。
本文主要从以下四个方面进行了研究,首先,针对高功重比电力作动器,分析了电力作动器的类型、工作原理和机构组成,进而建立了电力作动器的热损耗模型;然后,根据电力作动器发热功率高,周期性工作、功重比高、冷却困难等特点,筛选了几种热控技术,包括以扩展表面、相变材料技术为主的被动热控技术和以液冷回路和环路热管技术为主的主动热控技术,构建了一个针对高功重比电力作动器的热管理技术;接着,建立了热管理技术的温度动态仿真模型,设计了热管理技术的仿真计算流程,然后编写了相应的仿真软件;最后,利用仿真软件,设计了符合飞行器工作特点的不同的工况,进行了仿真计算研究,并对热管理技术影响的因素进行分析,得出了相应的变化规律。
基于以上研究内容,本文完成了针对高功重比电力作动器热管理技术的构建和仿真计算工作,仿真计算的结果表明,采用热管理技术后,能够保证电力作动系统在较长的工作时间内温度维持在恒定的范围内,维持电力作动器的正常工作。其中,在影响电力作动系统热管理技术性能的因素中,环路热管技术能够大大改善电力作动器的散热效果,扩展表面和相变材料可以有效的实现电力作动器的温度控制,并且原理简单可行。该热管理技术对以后电力作动器冷却技术的发展提供了一定的参考依据。