沈盼捷

　　。前轮转弯系统具有失效安全模式，能够在系统出现故障时，自主或者人工的切断转弯功能，进入减摆模式。
　　
　　
　　图1 前轮转弯系统功能框图

        
　　1  系统的控制方式
　　电传式前轮转弯系统较多采用伺服控制，伺服控制前轮转弯系统在控制方法上一般有两种形式：双CPU作为控制余度的方式和一个控制CPU加一个监控CPU的方式。
　　余度控制方式是一个基于硬件模块级冗余的双机容错系统，采用相似性设计。双机相对独立，采用热备份结构。整个计算机系统采用双余度构形，每块CPU板采用独立的电源；传感器采用双余度形式。在系统工作方式下，双通道分别对传感器进行采样，相互独立的完成控制率计算，在任何时刻，仅有一个通道输出控制率计算结果，即构成转弯控制器主、副（A、B）控制通道采用完全相同的结构和功能。主、副控制通道都可以独立地完成系统功能，每个通道的控制器核心部分都由CPU系统模块，输入/输出信号处理模块，422通信模块，CCDL模块，信号输出处理模块等组成。系统采用了DSP控制，软硬件余度控制技术，自监控/自检测技术，集成度和可靠性较高，它们共同构成控制系统的局部范围内的一次故障/工作，二次故障/安全的工作模式。
　　
　　
　　图2  控制/监控方式原理框图

            控制/监控方式的原理见图2。一个是控制通道，主要用于进行转弯指令的输入采集，进行控制率的计算与闭环控制输出，同时监控转弯系统的LRU部件的状况；而另一个通道是监控通道，主要用于监控控制通道的状态，监控传感器、电磁阀、伺服阀等部件的状态，一旦探测到关键部件的故障，转弯状态即解除，并转换为减摆状态，从而达到阻止更进一步的危害动作。系统采用了DSP控制，软硬件控制技术，自监控/自检测技术，集成度和可靠性较高，它们共同构成控制系统的故障/安全控制的基础。
　　以上两种控制方式各有不同，余度控制方式两块CPU都能独立完成转弯任务，正常情况下任务完成的可靠度高，但由于其多处需要双机之间逻辑控制切换及数据的交叉传输与比较，逻辑复杂。在可靠性方面，控制/监控方式可靠性指标略高，这是因为余度控制方式的原器件多于控制/监控方式，且控制/监控方式软件复杂程度低，余度控制方式主要从提高任务的可靠性方面来设计的，它强调完成任务的可靠性，而控制/监控方式则更强调系统的安全性。因此从系统的发展趋势和优缺点来看，优先选择控制/监控方式。
　　
　　2  转弯控制阀的选择
　　从伺服控制系统来说，系统的液压控制部件主要有喷嘴挡板伺服阀、射流管伺服阀和旋转式直接驱动伺服阀。
　　喷嘴挡板伺服阀的喷嘴挡板间隙很小，因而抗污染能力最差。射流管伺服阀是靠射流管喷射工作液，将压力能变成动能，控制两个接受器获得能量的比例来进行控制。由于其射流器和接收器之间的间距比喷嘴挡板型的间距大，因此相对于喷嘴挡板型伺服阀抗污染能力较强，但射流管型伺服阀的性能不易理论计算和预计，力矩马达的结构及工艺复杂，加工难度大。
　　旋转直接驱动伺服阀的滑阀级驱动部分与喷嘴挡板型、射流管型伺服阀完全一致，制造加工工艺成熟。驱动部分采用有限转角力矩电机驱动，取消了故障率较高的先导级部分，从而使旋转直接驱动伺服阀具有抗污染能力强、较小的内泄漏、性能不受供油压力影响等优点，所以旋转直接驱动伺服阀为最优选择。
　　3  反馈传感器的设计
　　反馈传感器分为直线位移传感器和角位移传感器。为了实现反馈前轮偏转的角度，反馈装置的设计大致有以下几类。
　　（1） 将前轮转动的角度直接利用机械传动装置转换到角位移传感器的输入轴上，实现反馈功能。
　　（2） 利用钢索、滑轮装置，将前轮转动的角度转换成直线位移，再通过连接在钢索终端的直线位移传感器实现检测。
　　（3） 直接将传感器集成在转弯作动筒内，通过作动筒的位移量检测前轮的偏转角度。
　　电传转弯的组成部件中，指令传感器一般都布置在驾驶舱，控制阀和控制盒一般也都布置在机身内部，这些在水陆两栖飞机上的安装与陆基飞机上的安装没有很大区别