陈才

【摘 要】本文对EHA、EBHA、EMA在民用飞机上的应用，以及EHA、EBHA、EMA的架构、组成、特点进行了论述。

【关键词】EHA；EBHA；EMA

0 前言

隨着多电技术在民用飞机上的大量应用，以EHA、EBHA、EMA为代表的电动作器在民用飞机上应用越来越广泛，EHA/EBHA在空客A380和A350上的成功应用，EMA在波音787的成功应用。

EHA、EBHA、EMA最主要目的是电能系统部分取代原来的液压驱动部分，实现功率电传作动，从而减少了传统液压系统的重量和全机级的液压管路分布。

1 概念介绍

EHA(Electrohydro-static actuation)电静液作动器，在民用飞机领域，EHA作为备份，在正常情况下不工作，仅当在作动器液压源失效的情况下使用。

EBHA(Electric backup hydraulic actuation) 电备份液压作动器，EBHA具备两种模式，正常控制由液压驱动完成，备份模式下由电驱动完成。在民用飞机领域，EBHA作动器在正常的飞行过程中开启工作，由液压驱动。在失去液压能源的情况下，改用备份模式。

EMA(Electromechanical actuation) 机电作动器，采用机电结构，电力作为驱动源，机械结构作为输出。截止目前，民用飞机领域，仅波音787飞机上有EMA的应用，在787的左右4#及5#扰流板采用了EMA。

2 EHA

EHA是电动静液伺服系统，EHA作动器本体由电机、电控单元、液压泵、液压油箱、检测阀、油滤、释放阀、管道和液压作动器组成，采用电机、液压泵一体化结构的集成设计制造。其中，电机采用无刷直流270V电机，液压泵采用定量泵(Fixed displacement pump)，泵完全封闭于液压油箱内，全封闭式的结构有效保证了泵在理想的条件下运行，可提供长久、免维护的使用寿命。

其简要的作动控制原理图1所示，通过飞控计算机发动指令给电液控制单元，在电源的输入下，通过电机驱动液压泵工作，从而驱动作动筒作动，并反馈作动筒位置信息给飞控计算机。

其主要的特点为：1)完全采用电源作为输入功率，不需要集中式液压能源供应(也就是液压能源系统)；2)自封闭箱体，其内部机理仍然为液压传动；3)功率密度大，重量轻、噪音低、体积小；4)由于弹性密封件易老化，因此EHA的使用时间较短，5-10年。

3 EBHA

EBHA由电机、液压泵、作动筒、功率控制器、伺服阀和电控单元等元器件组成，它通常被作为传统的液传系统与备份电液系统结合成双余度的配置，因此，EBHA含有两个独立的能源(传统的集中液压源和EHA所需的电源)，任何一种能源可通过模式切换独立地驱动同一作动筒，EHA模式作为备份，待电液作动系统出现故障时接替工作，此切换是由特制的电磁换向阀完成的。其中，电机为270V直流电机，液压泵也采用定量泵(Fixed displacement pump) 。

EBHA可以认为是传统的电液伺服作动器加上备份的EHA构成的双余度配置，并集成在一个模块内，如图2所示。正常模式下，飞控计算机控制单元通过对伺服控制阀发送命令信号，从而调节液压流量，驱动作动器带动舵面工作；在备份模式下，切换至电静液驱动模式(也就是EHA模式)，通过飞控计算机发送指令给电液控制单元，按照EHA的方式工作。

EBHA的主要特点有：1)通常比双串联或两个独立的单个作动器体积小，重量轻，但结构复杂；2)满足失去液压系统的要求；3)通过模式切换独立地驱动同一作动筒。

4 EMA

EMA相对EHA/EBHA而言，EHA/EBHA的内部机理属于液压作动，而EMA完全采用机械结构，完全取消了液压源，直接由无刷直流电机驱动机械结构。EMA作动器本体由电动机、机械传动链、控制单元、以及位置、速度、电压和电流监控装置等组成，其中电机采用270V直流电机。

在工作状态下，通过飞控计算机发动指令给控制电子，通过直流电机直接驱动机械结构，转换为输出杆的直线位移动作，从而驱动舵面工作，并反馈位移位置等信息给飞控计算机。

EMA的主要特点：1)结构紧凑、便于安装、工作效率高、无污染、系统可靠性高、便于维护；2)因为它没有内部液压系统，更小、复杂性更低、内部零件少、刚度更好；3)因为没有液压系统的效率问题和泄漏问题，EMA更有效率也更适合于长期贮存，寿命较长，一般10年以上，但是需要定期的润滑。

【参考文献】

[1]王鳿.EMA、EHA和IAP三种作动器比较[J].战术导弹控制技术，2010，4.

[2]王占林，裘丽华，李军.功率电传作动系统的发展趋势[J].

[责任编辑：田吉捷]