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四合院:我邊做科研邊吃瓜 第1091章 電傳操縱
“嗯,是有這個問題,就算加上助力裝置,也改變不了本質上飛行員是在和飛機較勁的本質。”要說這個,感受最深的,應該就是搞高機動戰術飛機的同志們。
簡單來說,最典型的就是戰斗機。
“我們戰斗機隨著機體和速度的增大,別說早期的純拉線,就連液壓伺服系統,也有類似問題,整條力的傳導途徑還是存在的。”說起這個,搞戰斗機的同志就有話說了。
“嗯,就算是轟炸機也是這樣,雖然速度不是最快,機動性不是最強,但是純拉線是很困難的,而液壓系統不但要考慮機械連接,還要考慮液壓的建立,要多出一套子系統來。”
“不止一套,液壓的可靠性不如純機械,如果要可靠性高的話,要兩套,而且是必須相互獨立的。”在場有同志就是負責操縱系統的,對這些情況非常清楚。
實際上,有些聽起來很先進的飛機,在一開始并沒有那么先進,比如早期的“機庫皇后”F15,這貨就是液壓助力的,也是用了兩套獨立液壓操縱系統。
大家討論了一會,這才想起來,高總工只說壞處,但是怎么解決并沒有提到。
“高總工,你想用電的方式解決這個問題?”大家都不是傻子,特別是瓷飛廠的同志和高振東相當熟悉,干脆直接問了出來。
高振東點點頭:“是的,我就是這么考慮。我在想啊,能不能搞一套系統,利用電信號傳輸控制信號,這樣帶來的好處,可能不止剛才提到的那一點點。我初步給這個技術定的名字,叫做電傳操縱。”
——電傳操縱,這就是高振東想搞的事情,幾十年后稍微上點檔次的軍用飛機必定采用的技術,當然,也不止軍用,民用也用得很多,因為這東西別看賣得貴,實際上對于不論是設計方、制方還是運營方,都能帶來極大的好處,屬于是典型的多贏技術。
在實際的商品中,有不少從廠商宣傳看來誠意滿滿的新技術,實際上對用戶并沒有什么實際的好處,廠商大量采用的唯一原因,是看起來好看還省錢,但實惠卻沒多少甚至是在開倒車。
但電傳操縱不是。
這玩意可不只是聽起來把上下左右傳到飛機機翼上那么簡單,能帶來很多的好處。
“電傳操縱?振東同志,詳細說說?”防工委總工興趣一下子就上來了,這玩意聽起來就好聽,一定是個好東西。
高振東點點頭:“最基本的想法,就是將飛行員的操縱指令轉化為電信號,然后通過電線傳輸到各個受控舵面的作動機構,將翼面的運動與飛行員的操作在機械連接上解耦。”
“可是這樣有什么好處?高總,這種技術一聽就價格高昂,技術難度高,但是通過電還是機械傳遞,本質上沒什么區別,如果說電信號速度快,拉線操縱因為彈性形變、熱脹冷縮、摩擦系數等原因無法和它比及時性的話,那液壓系統的剛性連接就不存在這個問題,和電信號的反饋速度基本是一致的。”
一位搞液壓操縱的同志對此提出了疑問,其他同志也紛紛點頭,如果只是解決時延問題,那這個聽起來就價格高昂的技術優勢并不大。
高振東站起身,開始在會議室的黑板上畫飛機。
“你的說法是對的,但是我們就算先拋開其他各種各樣的好處,僅僅是從敏捷角度出發,液壓比起電傳,也有固有的缺陷,那就是機械液壓傳動,實際上是存在傳輸延遲的,只是通過高昂的代價解決了這個延遲。”
只要彈性形變存在,機械就免不了帶來延遲和其他連接問題,而且這條傳輸路徑越長,問題就越嚴重,就必須采用更加復雜的設計來解決這個問題。
例如液壓系統幾乎都是剛性連接帶來的巨大重量,代價不可謂不大。
高振東又說起了另外一個沒法解決的缺陷:“而且從本質上來說,在大速度和大機動下,機械也好、液壓也好,遲鈍的問題實際上并沒有解決,控制面在機動中對操縱者的直接抵抗是固有存在的,這甚至都和延遲本身關系不太大了。”
這就好像開車,雖然一打方向盤它就會聽話轉彎,但是齒輪齒條助力、液壓助力轉彎的力度輕盈、車身姿態和反應卻很難和電動助力相比。
“可是有的運輸機雖然用到了液壓助力,但是還是以拉線為主吧?這樣不就能兼顧重量和延遲了?”有的同志覺得好像不是那么回事。
高振東笑道:“因為他們是運輸機,不需要那么敏捷。而且就算是運輸機,電傳操縱的其他好處也足以讓它取代機械、液壓了。”
“嗯……”提出疑問的同志陷入了沉思,好像是這么回事,運輸機這東西對敏捷、延遲這些好像是沒啥需求。
“我們先不管剛才提到的問題,那在電傳操縱帶來的好處里,算是最微不足道的一種,畢竟有一定的可替代性。我們來看看別的好處。”高振東笑道。
同志們暫時先放下這個事情,高總工說得有道理,只要其他好處足夠大,那哪怕延遲這些指標都差不多,那也是值得搞替代的。
大家看著高振東在黑板上筆走龍蛇。
“第一個,就是重量,眾所周知,電纜的重量比起鋼纜、連桿這些東西來,可要輕得多。雖然我們可能需要布置很多電纜,但是總體下來,這一套東西還是比液壓的要輕。液壓如果要保證可靠性的話,代價非常大,多套獨立的液壓操縱連接,這個代價可是很大的。”
說到這里,高振東還開了個玩笑:“而且,我們都知道,電是沒重量的。”從宏觀角度說,這話一點問題都沒有。
大家笑了起來,紛紛點頭。光憑重量優勢一項,就足夠讓人動心,至于說拉線操縱方式,在飛機速度、重量越來越大的今天,好像也就能在小型飛機上用一用。
“第二個,就是結構便利性,我們都知道,電線是可以拐彎的,電也可以。相比對安裝的位置、結構都有嚴格要求,其他系統必須對其做出妥協的剛性連接和拉線連接,在這方面電傳操縱的優勢大得無以復加,它可以見縫插針!”
別說剛性連接了,就連拉線這種名義上是軟鋼纜、但是實際上依然對傳輸路徑的布置依然有要求的方式,也沒法和電傳操縱相比。
這個倒是好說,高振東一說,大家就明白。
對于搞飛機結構的同志來說,剛性連接路徑這種東西,用一個成語來形容就足夠了——“如鯁在喉”。
“對,這種對空間和路徑有硬性要求的東西,越少越好。”
“這樣一來,在結構件上的開孔數量、位置、大小都很容易調整,對飛機機體設計非常有好處。”
“嗯,能降低材料要求,減小加工難度,從制造上來說,也是能節省成本的,而且不需要為了這套系統做出其他妥協。”
“不止是制造啊,還有維護!設計得當的話,換電線比換剛性連接件可要簡單多了。”
看見同志們一興奮越說越來勁,把話題引到了九霄云外,防工委總工笑著敲了敲桌子:“同志們,先不急著討論,我們聽振東同志說完嘛。”
大家停下了討論,覺得有點不好意思,嗨,一看見好東西就把什么都忘記了。
高振東也不以為意,有吸引力,才說明這個技術的優勢巨大嘛。
“第三嘛,就是電傳操縱的控制更加精細,通俗的說,就是控制分辨率更高,這對于增強飛機的機動性,有非常重要的作用,同時更容易和機載傳感器、機載計算機、控制系統集成,計算機發出的控制信號能夠以更為直接的方式在作動機構上實現,兩者結合,能極大的提升飛機的機動性。更精細、更直接、響應快、易集成這四點加到一起,其實,這才是我想搞電傳操縱的最核心原因——它能提高戰斗機的機動性。”
高振東說得高興,但是同志們聽著有點懵。
“高總工,飛機的機動性是由飛機本身的特性決定的吧?就算是控制再精細,反應再快,各類傳感器的輸入參數再多,但并沒有辦法在本質上提升飛機的機動性啊。”搞飛機總體或者氣動的同志對此感到不解,直接提出了異議。
高振東笑了起來:“這個嘛,在這里我一時之間沒法展開說,總之大家記住,有了電傳操縱,我們才能夠利用一種新概念、新技術,大大提升飛機的機動性。而且這個技術不只是提升飛機的機動性,還能帶來其他好處,比如降低設計重量,降低所需推力等等好處。”
“嗡”的一聲,現場所有的同志都騷動起來。
什么神仙技術?居然能帶來如此強大的效果。
提升機動性、減重、降需,這任何一項,都是搞飛機設計的同志夢寐以求的,高總居然能用以一個技術滿足三種訴求?
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