全动飞行模拟机的运动系统(一)----之液压支柱
全动飞行模拟机运动系统（以D级为例）的6个支柱驱动模拟机绕空间3轴6个自由度运动，并且结合实时变化的视景、仪表指示和声音给飞行员提供一个模拟的（不是完全真实的）运动感觉。这种感觉（一定程度上称为错觉）具有很大程度的主观逼真度。
图（1.1）
图1.1显示运动系统正在工作的D级全动飞行模拟机。运动系统是全动飞行模拟机的重要组成部分，对飞行训练影响很大，其结构复杂，故障也较多，所以各个模拟机飞行训练中心对此系统都很重视。
目前全动飞行模拟机的运动系统以运动支柱机构形式来看，主要有三种形式‐‐‐液压（电液）、气动和电动。液压运动系统的传统形式(如THALES的M2K系列,CAE的HPS 600系列)是由计算机、控制中枢组件（处理器，接口电路板、安全电路）、电源、HPU（液压泵）、运动支柱（包含伺服阀、传感器等附件）、管道/总管等组成。由于登机桥和模拟机运动的接通/卸载/安全保护等密切相关，所以，不管登机桥使用运动泵（Motion pump）或者控制加载泵(Control loading pump）的压力油驱动还是用电作动，都可以把登机桥并入到运动系统中。
运动系统是个复杂的系统，包含计算机（软件/硬件）、接口电路/电气、液压和机械等机构。它以计算机为大脑，以接口电路/电气为神经、机械为骨骼、液压为肌肉形成一个完整的工作系统。由于系统结构的复杂，所以本人打算将系统分开来描述，由简入深，逐步分层次地解剖运动系统。本文尝试以THALES C2000X PLUS M2K系列的运动系统为例，简单讲解运动支柱的结构和支柱上连接的电子部件。
图（1.2）
1.单向阀保护板
2.单向阀
3.液压总管
4.伺服阀组件
5.上腔油管（钢管）
6.次级液压总管
7.封盖
8.限位开关
9.上端接头
10.活塞杆
11.单向阀
12.溢流限压阀
13.单向阀
14.支柱缸体
15.锥形活塞
16.封盖
17.下端接头
18.内置位置传感器
19.液体静压轴承供油管（柔性管）
20.液体静压轴承回油管（柔性管）
图1.2显示了液压支柱的各部件名称。本人在THALES提供的资料（EDF）上作了一些修改和补充。它只是一个简图，实物见图（1.3）、图（1.4）和图（1.5）。
C2000X PLUS M2K系列，液压支柱最大行程60英寸，具有行程大、精度高、响应快速、性能可靠等特点。每个液压支柱具有下述电子部件：
（1）一个限位电门（limit switch）
它是一个机械接触式开关。供电+24VDC，输入一个开关量（在HMON中DIZRELM（n-6），n=液压支柱标号1，2…6,例如5号支柱的变量是DIZRELM1）。此开关具有双重作用，一路作为安全连锁作用，一路作为信号输入。即使模拟机放下，如果该开关处于"打开"位，登机桥将不能正常放下。
（2）一个作动筒位置传感器
它是一个磁致伸缩式的传感器，置于支柱内部，用于测量液压支柱的位置。输入电压+24VDC，输入一个模拟量（在HMON 中 DCIPOSJ（n），n=液压支柱标号1，2…6,例如5号支柱的变量是DCIPOSJ5）。
（3）一个卸荷阀
它是一个两位四通的电液换向阀，控制电压+24VDC，当运动系统在工作中，该电磁阀中的线圈有电流通过；在运动系统卸载、支柱完全收回后，电路将被切断。如果运动系统在工作中遇到非正常情况（如液压突然释压、安全链路断开…等），将同时切断6个液压支柱上6个卸荷阀的供电，这时伺服阀被超控，加快回油速度，应急放下的速度比正常放下速度快6‐9秒钟。
（4）一个电液伺服阀
它是液压支柱控制的核心部件。型号是MOOGE790‐300，它是二级滑阀式、带有集成电路、位置反馈的电液伺服阀。该伺服阀使用双电源（+15VDC，‐15VDC）供电。输入电流/电压的极性和大小决定了液压支柱的运动方向和速度。该输出信号在HMON中变量是DCOSRVO（n），n=液压支柱标号1，2…6,例如5号支柱的变量是DCOSRVO5；另外伺服阀主阀芯的位置信号作为反馈信号输入。该输入信号在HMON中变量是DCISPOS（n），n=液压支柱标号1，2…6，例如5号支柱的变量是DCISPOS5。
（5）两个压力传感器
一个测量支柱的上腔（有杆腔‐RODEND），一个测量支柱的下腔（无杆腔‐PISTONEND）。输入电压+24VDC,输出电流范围4‐20mA，然后转换成电压输入。有杆腔压力信号在HMON中是DCIPTRJ（n），n=液压支柱标号1，2…6，例如5号支柱的变量是DCIPTRJ5；而无杆腔压力信号在HMON中是DCIPTPJ（n），n=液压支柱标号1，2…6,例如在5号支柱的变量是DCIPTP5。
上述的7个电子部件的输入和输出信号都和运动系统控制单元（柜）中的CAMIO卡相连。其中卸荷阀的控制信号较为复杂，有多个控制信号和线路与之有关，可查阅具体的电路图纸。
深航培训部 王庆伍