第1章 绪论 1
1.1概述 1
1.2导弹舵机系统技术 2
1.2.1导弹技术的发展 2
1.2.2导弹的组成 4
1.3火箭飞行控制技术 5
1.3.1火箭的原理 5
1.3.2火箭的历史 5
1.3.3火箭的分类 6
1.3.4运载火箭 6
1.4航天飞机控制技术 7
1.5先进流体动力控制技术 9
1.5.1概述 9
1.5.2国外研究现状 11
1.5.3我国研究与发展现状 12
参考文献 12
第2章 工作介质 15
2.1液压油 15
2.2磷酸酯液压油 17
2.3喷气燃料(燃油) 18
2.4航天煤油 19
2.5自然水(淡水与海水) 20
2.6压缩气体(空气、氮气、惰性气体) 21
2.7燃气发生剂 22
参考文献 23
第3章 液压蓄能器系统 25
3.1液压蓄能器 25
3.1.1液压蓄能器的分类、原理及功用 25
3.1.2蓄能器的容量 27
3.1.3蓄能器的结构和工作原理 28
3.1.4蓄能器的应用 30
3.2液压蓄能器系统案例 48
3.2.1液压蓄能器用于储存能量时的分析案例 48
3.2.2液压蓄能器用于吸收脉动压力时的分析案例 67
3.2.3液压蓄能器用于吸收冲击压力时的案例 74
3.2.4液压蓄能器用于吸收系统管路热膨胀的案例 76
3.2.5液压蓄能器性能试验及换算案例 77
3.3极端温度环境下的飞行器液压蓄能器与气瓶特性 83
3.3.1极端温度下的应用 84
3.3.2真实气体的范德瓦尔斯方程 84
3.3.3高压气瓶充气质量 85
3.3.4高压气瓶和气腔的气体压力特性 86
3.3.5蓄能器特性 87
3.3.6结论 88
参考文献 88
第4章 飞行器电液伺服控制技术 90
4.1概述 90
4.1.1发展概况 90
4.1.2机载电液控制技术 91
4.1.3发展动向 91
4.1.4新材料——电液技术进化的重要促成因素 93
4.1.5电流变流体技术 93
4.2弹性O形圈密封技术 94
4.2.1 O形圈的构型和密封原理 94
4.2.2 O形圈密封的特点 95
4.2.3 O形圈材料 95
4.2.4 O形圈的选取和设计 96
4.2.5 O形圈的保护和故障防止 98
4.3飞行器电液伺服技术 98
4.3.1大功率 99
4.3.2高压、高温 100
4.3.3高速 102
4.3.4高可靠性 102
4.3.5数字化、信息化 104
4.4防空导弹控制执行系统 106
4.4.1设计综合要求 106
4.4.2必要性、可行性论证过程 108
4.4.3设计准则 110
4.4.4性能试验 115
4.4.5结论 117
4.5防空导弹辅助能源 117
4.5.1能源方案分类 118
4.5.2应用实例 121
4.6飞行器燃气涡轮泵液压能源应用技术 127
4.6.1燃气初级能源的应用 127
4.6.2燃气涡轮泵的应用 128
4.6.3燃气涡轮泵液压系统工作区域 129
4.7液压舵机系统功率匹配设计 131
4.7.1液压舵机系统负载模型 131
4.7.2伺服机构输出特性与负载轨迹最佳匹配 133
4.7.3实际舵机系统能源需求状况 134
4.7.4工作压力变化因素与系统频率特性 134
参考文献 136
第5章 飞机液压能源系统 137
5.1概述 137
5.1.1液压系统的定义 137
5.1.2液压能源系统的功能要求 138
5.1.3主流机型的液压能源系统液压泵分配比较 139
5.2飞机液压系统热分析与油液温度控制技术 140
5.2.1飞机液压系统热分析基础 140
5.2.2飞机液压系统静态热分析建模与静态温度计算方法 141
5.2.3飞机液压系统动态热分析建模与动态温度计算方法 143
参考文献 150
第6章 海洋波浪能摆式能量转换元件 152
6.1概述 152
6.2摆式能量转换原理及其波浪能发电系统 153
6.3波浪能与液压能的转换元件 155
6.3.1波浪能转换元件结构 155
6.3.2数学模型 156
6.3.3关键技术 164
6.4实践案例 169
参考文献 171
第7章 液压泵 172
7.1概述 172
7.2基本特性 176
7.2.1压力 176
7.2.2排量和流量 177
7.2.3功率 177
7.2.4效率 177
7.3数学模型与基本方程 179
7.3.1轴向柱塞泵 179
7.3.2外啮合齿轮泵 187
7.4考虑热传递的恒压柱塞泵温度特性评价 191
7.4.1柱塞泵效率特性 191
7.4.2考虑热传递时的柱塞泵特性 193
7.4.3模型仿真实例 196
7.5液压泵的选型 200
参考文献 201
第8章 非对称液压阀控非对称液压缸动力机构 202
8.1零开口非对称液压阀控非对称液压缸的动力机构 202
8.1.1液压缸换向前后的压力突变 204
8.1.2负载边界 206
8.2非对称液压阀控制系统速度增益特性 206
8.2.1零开口阀控液压缸动力机构速度增益特性 207
8.2.2正开口阀控液压缸动力机构速度增益特性 209
8.2.3负载力边界 211
8.2.4实践案例 211
8.3液压缸和气缸的固有频率 212
8.3.1液压缸和气缸的分类 212
8.3.2活塞初始位置对气缸固有频率的影响 213
8.3.3活塞初始位置对液压缸固有频率的影响 216
8.3.4液压缸系统和气动气缸系统比较 218
8.4对称不均等正开口液压滑阀 218
8.4.1对称不均等液压滑阀及其压力特性 219
8.4.2零位压力值及零位泄漏量 222
8.4.3应用事例 223
参考文献 223
第9章 喷嘴挡板式电液伺服阀 225
9.1喷嘴挡板式电液伺服阀及其演变过程 225
9.1.1电液控制技术 225
9.1.2电液伺服阀的历史 227
9.1.3电液伺服阀结构演变过程 230
9.1.4极端环境下的电液伺服元件 237
9.2喷嘴挡板式电液伺服阀工作原理 238
9.3力反馈电液伺服阀的基本方程 238
9.3.1永磁式力矩马达的基本方程 238
9.3.2双喷嘴挡板阀的基本方程 243
9.3.3衔铁组件的力矩方程 246
9.3.4主阀芯力平衡方程 246
9.4力反馈电液伺服阀的传递函数 247
参考文献 248
第10章 射流管电液伺服阀 250
10.1概述 250
10.2射流伺服阀国外专利 254
10.3射流伺服阀在航空飞行器上的应用 259
10.4射流伺服阀基本原理与结构 266
10.4.1分类及工作原理 266
10.4.2结构与特点 275
10.5射流管伺服阀射流前置级压力特性 276
10.5.1接收器接收孔的接收面积 276
10.5.2射流管前置级模型与压力特性 277
10.5.3射流旋涡与射流负压现象 279
10.5.4阀体疲劳寿命定量计算 281
10.6射流管伺服阀零偏零漂产生机理与抑制措施 282
10.6.1零偏零漂的定义及其产生机理 282
10.6.2零偏零漂抑制措施 287
10.6.3实践案例 287
10.7三维离心环境下射流管伺服阀的零偏特性 289
10.7.1三维离心环境下射流管伺服阀力学模型 289
10.7.2三维离心环境下射流管伺服阀的零偏值 291
10.7.3案例讨论 294
10.7.4三维离心环境下零偏的抑制措施 298
参考文献 299
第11章 电液伺服阀优化设计 301
11.1基于幅值裕度的电液伺服阀优化设计 301
11.1.1概述 301
11.1.2理论分析 302
11.1.3优化设计 305
11.2电液伺服阀力矩马达综合刚度优化设计 306
11.2.1概述 306
11.2.2理论分析 306
11.2.3力矩马达设计 309
11.3带补偿节流器的电液伺服阀 310
11.3.1结构原理 310
11.3.2理论分析 310
11.3.3特性分析 314
11.4非对称喷嘴挡板式单级电液伺服阀 315
11.4.1喷嘴挡板式电液伺服阀结构 316
11.4.2理论分析 316
11.4.3应用分析 320
11.5力反馈两级电液伺服阀喷嘴挡板阀的非对称性 321
11.5.1喷嘴挡板初始间隙对称与不对称特性 321
11.5.2喷嘴直径对称与不对称特性 324
参考文献 327
第12章 极端温度环境下的电液伺服阀 328
12.1温度对电液伺服阀配合间隙的影响 328
12.2温度对液压油黏度的影响 330
12.3温度对阀腔流场的影响 331
12.4温度对磁性材料的影响 334
12.5试验案例及其结果分析 335
参考文献 336
第13章 振动、冲击、离心环境下的电液伺服阀 337
13.1振动、冲击环境下的电液伺服阀 337
13.1.1振动、冲击环境下的电液伺服阀数学模型 337
13.1.2单位阶跃加速度环境下的电液伺服阀 338
13.1.3单位脉冲加速度环境下的电液伺服阀 341
13.1.4振动条件下的电液伺服阀 347
13.2离心环境下的电液伺服阀 355
13.2.1牵连运动为圆周运动时的加速度合成定理 355
13.2.2离心环境为匀速圆周运动时的电液伺服阀 355
13.2.3离心环境为匀加速圆周运动时的电液伺服阀 359
13.2.4一维离心环境下电液伺服阀的零偏值 364
13.2.5离心环境下电液伺服阀的性能 371
13.3三维离心环境下的电液伺服阀特性 372
13.3.1电液伺服阀的特征位移与三维离心环境 372
13.3.2三维离心环境下的电液伺服阀数学模型 373
13.3.3试验案例结果及其分析 381
13.4振动、冲击、离心环境下电液伺服阀布局措施 383
参考文献 384
附录 385
附录1南京机电液压工程研究中心特殊电液伺服阀 385
附录2南京机电液压工程研究中心液压泵 414