飞机机电流体系统综合技术

本书是作者团队承担C919、C929大型飞机三大系统研发等多项国家重点项目的创新成果、经验总结和对航空机电系统发展的创见，内容丰富、条理清晰、理论联系实际，也反映了国内外航空机电系统研究和应用的近期新进展，旨在为我国航空、航天领域的科学技术创新提供理论和应用基础

本书系统描述了与流体介质相关的飞机机电系统及综合技术，主要内容包括飞机机电系统发展历程，飞机液压系统、燃油系统、环境控制系统及第二动力系统的功能、组成、部件原理、设计示例等，并对机电系统综合化、多电化、能量优化和基于模型的机电流体系统进行了分析与展望。本书图文并茂、内容翔实，侧重系统性、专业性、前沿性，理论与实践紧密结合，工程案例资料丰富、翔实。

郭生荣，中国航空工业首席技术专家，国防973项目首席专家，航空工业金城南京机电液压工程研究中心研究员、科技委主任、科协主席，享受国务院政府特殊津贴专家。曾获第四届中国航空学会冯如航空科技精英奖、航空工业航空报国金奖。长期从事飞机高压液压能源、第二动力等机电系统的研究与开发工作，主持和参与了十多个重点型号的研制工作。荣获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖5项、二等奖5项，航空工业集团科技奖12项。中国航空学会理事、中国机械工程学会高级会员。

第1章绪论1
1.1飞机机电系统概述1
1.2飞机机电综合技术及发展1
1.2.1技术简介1
1.2.2发展阶段3
1.3多电飞机计划13
1.4飞行器能量综合技术计划15
1.5机电能量优化16
1.5.1自适应动力与热管理技术17
1.5.2高性能电作动系统18
1.5.3增强型电源系统20
1.6飞行器健康管理技术21
1.7机电流体系统智能化部件24
1.7.1智能泵24
1.7.2智能传感器26
第2章飞机液压系统29
2.1飞机液压系统概述29
2.1.1发展历程29
2.1.2系统构成及功能30
2.2液压系统基本参数31
2.2.1液压油31
2.2.2压力32
2.2.3油液温度33
2.2.4流量33
2.2.5压力脉动34
2.3液压元件34
2.3.1液压泵34
2.3.2液压控制阀49
2.3.3执行元件55
2.3.4液压油箱57
2.3.5液压附件58
2.4液压系统设计及仿真62
2.4.1需求分析62
2.4.2功能设计及性能设计62
2.4.3建模及仿真64
2.5飞机电液伺服控制技术73
2.5.1电液伺服阀工作原理与数学模型73
2.5.2射流伺服阀分类及原理85
2.5.3直接驱动电液伺服阀分类及工作原理92
2.6液压系统验证93
2.7液压系统适航94
2.7.1适航的概念94
2.7.2适航管理文件95
2.7.3相关标准化组织101
2.7.4民用飞机适航管理特点101
2.7.5液压系统适航条款102
2.7.6符合性验证方法及应用111
2.8典型飞机液压系统116
2.8.1军用飞机液压系统116
2.8.2民用飞机液压系统122
第3章飞机燃油系统141
3.1飞机燃油系统概述141
3.1.1定义、功能及组成142
3.1.2设计和研制支持工具143
3.1.3相关术语143
3.2系统部件144
3.2.1燃油泵144
3.2.2燃油控制类部件146
3.2.3空中加受油控制部件147
3.2.4通气增压部件147
3.2.5油量测量设备148
3.3系统设计输入及考虑149
3.3.1燃油属性149
3.3.2使用考虑150
3.3.3其他设计驱动151
3.3.4安全性风险识别和减轻手段154
3.4燃油系统设计154
3.4.1系统需求及顶层设计154
3.4.2燃油存储系统157
3.4.3供输油系统158
3.4.4加/放油系统168
3.4.5通气增压系统175
3.4.6测量系统177
3.4.7惰化系统185
3.4.8燃油管理系统189
3.4.9燃油热管理系统191
3.4.10燃料的应用192
3.5燃油系统验证194
3.5.1地面模拟试验194
3.5.2机上地面试验203
3.5.3飞行试验210
3.6燃油系统适航217
3.7典型燃油系统219
3.7.1波音B737燃油系统219
3.7.2波音B747燃油系统224
3.7.3波音B777燃油系统227
3.7.4空客A330燃油系统230
第4章飞机环境控制系统235
4.1环境控制系统概述235
4.1.1定义235
4.1.2组成及功能235
4.1.3发展概况236
4.2飞机热载荷控制来源及调节需求237
4.2.1飞机热载荷来源238
4.2.2调节需求239
4.3大气条件和人体生理影响240
4.3.1大气条件240
4.3.2人体生理影响248
4.4引气系统257
4.4.1气源257
4.4.2发动机引气的应用258
4.4.3引气系统设计260
4.4.4引气系统示例264
4.5空气分配系统及通风设计266
4.5.1空气分配系统266
4.5.2座舱通风设计270
4.6加热系统设计274
4.6.1常见加温系统274
4.6.2常见加温系统比较及应用275
4.7环境控制系统冷源及冷却方式276
4.7.1飞行器环境控制冷源276
4.7.2飞行器环境控制系统冷却方式277
4.8座舱压力要求及调节281
4.8.1舱内压力要求281
4.8.2座舱压力调节285
4.8.3座舱爆炸减压287
4.8.4座舱的释压与应急卸压288
4.9环境控制系统主要部件性能计算289
4.9.1热交换器289
4.9.2涡轮冷却器性能计算292
4.9.3风扇性能计算293
4.9.4压缩机（压气机）性能计算294
4.9.5引射器性能计算295
4.10温度控制296
4.10.1温度要求296
4.10.2温度控制系统选择298
4.10.3温度控制系统的类型299
4.10.4温度控制系统分类306
4.11湿度控制306
4.11.1湿度要求306
4.11.2湿度控制306
4.12环境控制系统设计示例307
4.13飞机环境控制系统应用情况314
4.13.1第三代战斗机环境控制系统314
4.13.2第四代、第五代战斗机环境控制系统315
4.13.3远程轰炸机环境控制系统317
4.13.4高超音速飞行器环境控制系统319
4.13.5直升机环境控制系统320
4.13.6民用飞机环境控制系统321
4.14机载环境控制系统未来发展需求及发展趋势323
4.14.1未来发展需求323
4.14.2发展趋势324
第5章飞机第二动力系统327
5.1第二动力系统概述327
5.1.1定义及功能327
5.1.2系统发展概况328
5.2第二动力系统核心组成331
5.2.1空气涡轮起动机331
5.2.2燃气涡轮起动机341
5.2.3应急动力装置356
5.2.4冲压空气涡轮系统366
5.2.5飞机附件机匣391
5.2.6辅助动力装置398
5.2.7组合动力装置409
5.3机载组合动力系统415
5.3.1系统功能415
5.3.2系统组成415
5.3.3机载组合动力系统软件功能416
5.3.4数据处理模块软件技术要求416
5.3.5输入输出模块软件技术要求443
5.4第二动力系统发展方向445
第6章机电综合技术展望448
6.1机电综合管理系统448
6.1.1发展历程449
6.1.2机电控制与管理功能454
6.1.3集中管理分布控制架构456
6.2机电系统能量综合459
6.2.1国外发展情况460
6.2.2气压能管理465
6.2.3液压能管理474
6.2.4电能管理483
6.2.5动力与热管理系统492
6.2.6机电系统多电化部件495
6.3机电系统健康管理508
6.3.1发展现状509
6.3.2健康管理架构511
6.3.3健康管理需求512
6.3.4故障诊断514
6.3.5故障预测515
6.3.6典型应用516
6.4基于模型的机电系统工程524
6.4.1概述524
6.4.2机电系统技术流程524
6.4.3模型开发过程527
6.4.4机电流体系统综合管理研发平台529
6.4.5能量特征建模方法532