文章主要探讨了某型飞机拦阻系统基于当量节流作用的控制原理及方法。拦阻系统是在飞机着陆时,利用液压节流作用产生制动压力,从而对飞机进行拦阻,以确保飞机安全停止。文章通过对飞机拦阻系统的设计分析,提出了一种基于闭环程序控制的控制方法,并对拦阻过程进行了仿真研究。
在飞机拦阻系统中,控制原理和方法的设计至关重要,因为拦阻效果取决于机构控制规律的设计。系统要求能够在限定距离内拦停不同重量、不同撞网速度的飞机,并且要求刹车压力、带的拉力以及飞机的过载状况均满足设计要求。由于系统需要适应野战条件,且保证拦阻的可靠性,因此,控制机构采用了纯机械机构,这给要适应不同拦阻状况的控制规律设计及实现带来了困难。
为了适应不同拦阻状况,提出了当量节流控制规律的概念。当量节流控制规律指的是机构联合控制应该得到的节流面积变化规律,此规律可以通过建立飞机拦阻系统设计分析模型来求得。在不超过带拉力、飞机过载限定指标的前提下,根据理想的飞机加速度变化规律,先确定带拉力的输入变化规律,然后通过设计分析模型求出当量节流控制规律。
文章还通过仿真结果证明了所采用的控制方法效果良好,能够适应不同撞网状况飞机的拦阻。例如,以150米拦停距离、305公里/小时撞网速度为例,确定了各吨位当量节流面积变化规律如图所示的曲线规律。通过曲线规律,可以得出在不超过拦阻指标要求的情况下,实现150米拦停距离内的安全拦停。同时,文章也指出了不同吨位飞机当量面积变化规律起始段数值差异很大,因此需要通过设计合理的控制机构,用较简单的控制方法,实现不同吨位飞机各自的当量节流控制规律。
具体控制原理和方法中,机构可以采用针阀和凸轮控制阀联合控制的方法,通过调节针阀来适应不同重量飞机在不同撞网速度情况下的拦阻。在拦阻过程中,凸轮控制阀可以按照一定程序改变节流口面积大小,与针阀相结合,使系统获得较优的刹车压力。此外,通过调节凸轮初始位置可以调节拦停距离。
文章还涉及了凸轮控制阀面积规律的推导,通过流量公式分析,推导出了凸轮控制阀面积、针阀面积及当量节流面积三者之间的关系。通过分析可以得知,当量面积的计算公式可以用来推导凸轮控制阀的节流面积。最终,文章通过详细的理论分析和仿真验证,提出了一个适用于不同条件飞机拦阻的控制方法,并证明了该方法的有效性。