集成一體化舵機技術研究綜述

曹洪濤，陳 鋒，陳 佳(. 海軍駐沈陽地區艦船配套軍代表室，遼寧 沈陽 084；. 海軍99工程辦公室，北京 0084；

3. 海軍工程大學 動力工程學院，湖北 武漢 430033)

集成一體化舵機技術研究綜述

曹洪濤1，陳 鋒2，陳 佳3
(1. 海軍駐沈陽地區艦船配套軍代表室，遼寧 沈陽 110184；2. 海軍991工程辦公室，北京 100841；

3. 海軍工程大學 動力工程學院，湖北 武漢 430033)

集成一體化舵機技術對提高潛艇的操縱性和隱身性具有重要意義。在介紹集成一體化舵機的技術路線及工作原理的基礎上，重點闡述國內外集成一體化舵機技術的發展歷程及研究現狀，分析討論采用機電作動器（EMA）和電液作動器（EHA）發展潛艇用集成一體化舵機的各自技術優勢及現實可行性，并指出有待繼續重點突破的關鍵技術。

潛艇；集成一體化舵機；功率電傳作動器；機電作動器；電液作動器

0 引 言

潛艇隱蔽性好，突襲能力強，是現代海軍的主戰武器裝備和重要威懾力量，戰略地位顯著。操縱性和隱身性是潛艇2個重要的戰術性能，直接影響到潛艇的機動能力和綜合作戰能力，因而保證潛艇良好的操縱性和隱身性具有重要意義。

潛艇的機動控制，尤其是水下航行時的機動控制，主要通過車舵配合來完成，即在給定的螺旋槳轉速下，利用升降舵和方向舵來實現潛艇空間姿態的調整和運動控制，因此，舵機是潛艇靈活機動與安全航行的基本保障，是潛艇極為重要的裝置設備，其性能直接關系到潛艇的操縱性和安全性[1]。受空間結構和驅動功率的限制，潛艇一般采用往復式液壓舵機，這是一套復雜的機電液控制系統，包含諸多機械設備和液壓元件。現代潛艇多配置3副舵裝置——首升降舵、尾升降舵和方向舵，且舵機液壓系統采用集中式獨立液壓源或中央液壓源供油（見圖1），系統連接管路遍布全艇，使得油源工作及操舵過程中產生的機械振動和流體沖擊沿管路傳播，輻射并增強。有研究測試表明，某些潛艇操舵時產生的輻射噪聲甚至超過主機工作時的輻射噪聲[2]。這不但嚴重干擾艇員的正常工作和生活，危害艇員的身心健康，而且極大地降低了潛艇的隱身性能，增加了暴露的危險。同時，舵機系統零部件較多，布置分散，故障率較高，維護困難；高壓油液遠距離傳輸，能量耗損大，系統工作效率低；油源功率體積大，管路分布廣，占用較大空間。這些都對潛艇及艇員的正常工作產生極大影響。

解決上述問題的關鍵是摒棄傳統液壓舵機“集中供油，功率液傳”的設計思想，研制新型的集成一體化舵機，以減少或取消液壓管路，抑制機械振動和液壓沖擊的傳播，減少液壓系統的節流和溢流作用，在降低高頻噪聲的同時提高能源利用率。這就要求作為集成一體化舵機核心的作動系統必須具有集成、可靠、高效和低噪聲等特點，同時還應保證系統響應快，精度高，自適應能力強，這也符合一體化作動器的發展趨勢。

1 集成一體化舵機概述

集成一體化舵機起初是為了滿足多電/全電飛機的發展需求，伴隨著功率電傳PBW（Power-By-Wire）作動器的概念提出的[3 – 6]。所謂功率電傳，就是指能源系統至執行機構的功率傳輸只通過導線以電能方式完成。因此，功率電傳作動器也被稱為電力作動器EPA（Electrically Powered Actuator）。目前，EPA主要有機電作動器EMA（Electro-Mechanical Actuator）和電液作動器EHA（Electro-Hydraulic Actuator）2個發展方向[7]。其中，機電作動器EMA工作原理如圖2所示，一般由可伺服控制的調速電機、減速器和滾珠絲杠等機械傳動裝置組成，結構形式比較單一，而電液作動器EHA則由于工作原理的不同，具有多種結構形式。狹義的EHA專指電動靜液作動器（Electro-Hydrostatic Actuator）[8 – 9]，其實質為集成化的直驅式泵控電液伺服系統，包含定排量變轉速型和變排量定轉速型兩種基本形式，工作原理分別如圖3所示，其特點是系統中僅有一個功率單元可調。而廣義的EHA還涵蓋各類集成了電機、泵以及閥復合控制的新型一體化伺服作動器。

2 國內外研究現狀

2.1 國外研究現狀

20世紀60，70年代，為了驗證EPA用于飛機舵面控制的可靠性，美國空軍專門設立了電力作動系統設計（EPAD，Electrically Powered Actuation Design）項目[10]，由此正式拉開了功率電傳作動器研究的序幕。EPAD項目由美空軍、海軍和NASA聯合參與，經過20多年的努力，先后完成了3代EPA的設計、制造并成功地在NASA F/A-18B SRA左副翼上進行了飛行測試[11 – 13]。如圖4所示，第1代作動器為靈巧作動器，由Bendix公司提供，是1種集成了閉環控制和故障診斷功能的液壓作動器，通過光纖與飛控計算機通訊；第2代作動器EHA由Lockheed-Martin公司（LMCS）生產，第3代作動器EMA由MPC公司研制，兩者均采用外置的功率控制與監測設備完成閉環控制和故障診斷。

EPAD項目研究表明，EPA簡化了舵機系統的結構和分布，具有更好的可靠性和可維護性，同時減輕了飛控系統的總重量，降低了舵機工作時的能源耗損，提高了飛機的生存能力。據測試估計，若所有飛行控制舵面均采用集成一體化舵機，將使客機節省5%～9%的燃油，減少30%～50%的地面設備；而對于戰斗機，起飛重量將減少272～454 kg，同時，易受輕武器攻擊的機身面積將減少14%[14 – 15]。因此，EPA的研制得到美國眾多企業和研究機構的高度重視和大力支持。至20世紀90年代末，美國用于飛控操舵系統的EPA就已經接近實用水平，并相繼在C-130、C-141、F-15和F-16等軍用飛機上完成了試飛驗證，并逐漸裝備到新型戰斗機以及波音777和空客A-380等民用飛機上。其中，Moog和Parker公司聯合生產的EHA（見圖5），更是通過了聯合攻擊戰斗機JSF（Joint Strike Fighter）項目的驗證，并裝備在F-35水平尾翼操縱面、機翼后緣襟副翼和方向舵上。2006年機載測試表明，這種集成一體化舵機發生故障的平均間隔時間不少于5 000 h，具有更好的可靠性、維修性，能夠節省大量費用。

英國的Lucas航空公司（現為美國TRW集團航空分部）從1989年開始就致力于研制能夠滿足大功率需求可用于飛機關鍵舵面操控的EPA，并進行了相應的飛行試驗[5]。圖6和圖7所示分別為其研制的雙通道集成EPA和大功率EPA虛擬樣機。

此外，英國Sheffield大學、瑞典Link?ping大學、德國Hamburg-Harburg科技大學以及加拿大、日本、法國、新加坡等國都有相關研究機構，在進行機載集成一體化舵機及配套作動器的研究和開發，取得了一定成果。

而隨著對壓電陶瓷、磁致伸縮等智能材料研究的不斷深入，利用智能材料高能量傳輸密度的優勢發展新型電-機轉換器、電液驅動泵及電靜液混合作動器的設想相繼被提出。美國國防部高級研究計劃局（Defense Advanced Research Preject Agency, DARPA）率先制定了集成式混合作動器（Compact Hybrid Actuator, CHA）的研發計劃[16]，以期研制出新型的電靜液混合作動系統，實現在取消傳統分布式液壓管路的情況下繼續通過液壓輸出機械功率的目的，圖8所示為一種CHA的概念模型。美國空軍更是提出了基于智能材料的液壓伺服驅動技術（Smart Material Actuated Servo Hydraulic, SMASH）計劃[17]，開展了集成的固液（Solid-Fluid）舵機研制，用于X-45A型無人作戰飛機的舵面控制。在該計劃的推動下，Moog公司為變形翼無人機研制出功率超過100 W的磁致伸縮作動器[18]，如圖9所示，其集成的微動泵最大無負載流量為1.5 L/min，最大輸出壓力達到11.7 MPa。而Kinetic Ceramics公司研發的微型壓電泵最大流量則達到2.4 L/min，最大輸出壓力為17.2 MPa[19]。經過多年的發展，雖然目前國外已經有部分智能材料驅動的電靜液混合作動器實現商業應用，但總體來看，此類固液集成作動器的輸出流量與輸出壓力普遍較小，無法滿足大功率驅動的應用場合。

近年來，高性能永磁材料、大功率半導體元件、微處理器、伺服電動機和集成設計制造技術不斷發展，使得研制大功率、高性能、安全可靠的EPA成為可能。隨著海軍對艦船機動性能、生命周期和生存能力等要求的不斷提升，同時為了順應未來全電艦船的發展需求，集成一體化舵機的研制和應用開始逐漸向艦船航海領域拓展，并被越來越多的研究機構和專家學者們關注。

1998年，日本商船大學對“汐路丸”號練習船舵機進行了集成化改造，作動系統使用日本第一電氣株式會社生產的直驅式EHA（見圖10）。改造后的舵機系統不僅工作可靠，便于維護，且在滿足原有操舵性能指標的基礎上，體積重量和耗能均只有原來的1/10，操舵噪聲下降10 dB，改進成果顯著。日本不二越公司生產的一體化電液動力源，由于采用變頻驅動技術，相比標準液壓系統節能約60%，保壓性能好，且工作在6 MPa時噪聲僅為55 dB，非常適合對原有液壓系統進行較小技術改造以實現整個作動系統集成、節能和低噪聲的應用需求。

2001年，美英兩國正式啟動全電船研究計劃。作為其中的一個重要分支，集成一體化操舵系統分別由美國德克薩斯大學奧斯丁分校和英國國防部未來事物組負責。兩者均將EMA作為集成一體化舵機的首選方案，并試圖將該方案推廣至所有艦載作動系統，以減少作動系統占用的體積和重量，提高工作效率和重構能力，縮減人員編制，減少運行和維護費用[20]。

此外，美國海軍研究辦公室ONR（Office of Naval Research）也已于2001年提出潛艇操舵用EMA研究計劃，旨在為潛艇研制具有輻射噪聲小、轉矩密度大、剛性好、免/易維護等特點的集成一體化舵機[21]。資料[22]顯示，美國海軍最新型的“弗吉尼亞”級核潛艇的船控系統直接使用數字系統發送電控指令來控制潛艇的航向和潛浮機動，而不通過液壓機械系統進行控制信號和功率傳遞，應該是裝備了功率電傳的集成一體化舵機。英國國防部還設立了航海工程研究計劃MEDP以研究適合水面艦和潛艇操舵系統使用的低速、大輸出力EMA。圖11所示為Claverham公司為該計劃生產的EMA，經過在“公爵”級導彈護衛艇上試裝測試表明，該作動器體積小，簡單可靠，能有效降低操舵系統全生命周期內的成本投入，相比傳統液壓作動系統具有全面優勢，可減少初期購買費用5%～20%，并使后期維護費用縮減一半[23]。

2.2 國內研究現狀

國內在功率電傳作動器及集成一體化舵機方面的研究起步較晚，目前多處于方案論證和樣機設計階段，鮮有實際應用和實裝試驗見諸報道。而在直驅式容積控制、節能與功率匹配以及高性能永磁材料和大功率驅動單元研制等幾個功率電傳作動器的關鍵技術研究方面，取得了一定的突破。

太原理工大學在國家自然科學基金項目的資助下對泵控差動缸和節能控制等進行了深入研究，提出了適合大功率場合使用的閉環控制差動缸系統，該系統能量利用率高且具有堪比比例閥控系統的動靜態性能[24, 25]。哈爾濱工業大學在直驅式容積控制技術方面進行了多年研究，搭建了直驅式電液伺服系統試驗臺和直驅式往復式舵機的原理樣機，在理論分析和試驗研究方面取得了較大進展[26]。為進一步提高電液作動系統的效率和響應速度，浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室建立了變頻液壓系統試驗臺，模擬多種負載進行節能控制研究。

浙江大學還對盤式永磁無刷直流電機進行了試驗研究。東南大學對永磁無刷直流電機的電磁特性進行深入分析，并設計制造了外轉子低速永磁無刷直流電機，進行了相應的試驗研究。西北工業大學正大力發展新型稀土永磁材料無刷直流電動機。西北有色金屬研究院成功研制了具有先進水平的MQ釹鐵硼稀土永磁材料，剩磁達到0.75 T，矯頑力達到1 050 kA/m，最大磁能積達到90 kJ/m3，可用于大功率釹鐵硼永磁材料電動機的生產。南京航空航天大學采用滾珠螺旋副和基于智能功率電路的PWM伺服放大器研制出用于直升機旋翼操縱的小功率EMA舵機，具有較好的精度、頻寬、線性度、效率和線位移輸出[14]；此外，還利用超磁致伸縮材料設計了一種面向機載電靜液作動器的新型微動液壓泵，但其最大無負載輸出流量僅有0.18 L/min，最大輸出壓力為0.1 MPa，只適用于小功率EHA舵機應用。

北京航空航天大學自20世紀80年代以來，一直積極開展機載功率電傳作動器的研究，在方案論證和分析、數值仿真和試驗、余度管理和復合控制以及集成功率單元設計、新型固液集成作動器研究、EPA原理樣機試制等方面，取得了一系列具有國內領先水平的研究成果[7]。目前已提出多種EHA設計方案，進行了原理驗證和仿真試驗，并試制了內涵式電機泵功率單元，有力地推動了EHA的發展。其試制成功的10 kW高效無刷直流電動機樣機，為大功率EMA的研制奠定了基礎。從2007年開始，北京航空航天大學針對潛艇舵機的技術要求，從直驅式容積控制和內涵式電機泵兩方面出發，進行了新型集成一體化作動器的方案論證、虛擬樣機設計和壓力沖擊抑制等相關研究，取得了一定成果。

中國艦船研究設計中心結合國內外電動傳動的技術現狀及艦船舵機的技術要求，借鑒國外潛艇用EMA的設計思想，提出一種將永磁交流伺服力矩電機和行星滾柱絲杠進行集成設計的新型船用一體化電動舵機設計方案[37]，但該方案目前還處于可行性論證及關鍵技術攻關階段，未有樣機研制成功的消息見諸報道。

海軍工程大學從2009年開始著手潛艇低噪聲集成一體化舵機的研究，先后提出一體化數字液壓作動器、EMA、液壓助力式電動作動器等作動系統方案，并按照舵機的主要性能指標試制出相應的原理樣機用于性能評估和優化改進。其中，以泵閥聯控一體化數字液壓作動器為核心的一體化數字液壓舵機設計方案，由于充分結合了數字液壓技術與變頻調速技術的優勢，使得系統的元件集成和泵閥協同控制易于實現，因而得到了充分的研究和驗證，其原理樣機最先研制成功，如圖12所示。此外還研制了直驅式一體化電液伺服操舵裝置，通過取消伺服閥、減少連接管路、進行集成閥塊的優化設計以及采用變頻調速等技術手段，以期實現低噪聲操舵，并在實驗室條件下完成了樣機試驗驗證。

此外，北京理工大學、中科院長春光機所、中航工業618所、中船重工705所等研究機構也都在開展集成一體化舵機的研究，但多數處于原理論證階段。總的來說，國內在該領域內需要做的研究工作還很多，尤其是在艦船用大功率低噪聲集成一體化舵機的研制和應用方面，才剛剛起步。

3 總結與展望

綜合分析國內外集成一體化舵機研究的發展和現狀可知，EMA在復雜性、體積重量和維護性等方面更具優勢，是未來集成一體化舵機發展的主流趨勢。但與EHA相比，EMA仍具存在以下不足：

1）EHA具備儲能功能，比功率大，一般為EMA的10 – 30倍，且兼有電機控制靈活等優點。

2）EHA緩沖性能好，易于通過旁通或溢流實現作動系統的沖擊和過載保護，而EMA要實現這些功能，所需機構相對復雜。

3）EMA機械傳動結構容易卡死且故障率難以預測，用于主控舵面操縱，可能引發災難性后果，而EHA構建余度控制容易，安全系數和可靠性更高。

4）大功率EMA的熱效應問題嚴重，且目前尚缺乏有效的解決辦法，而EHA由于內置油液，可更好地解決系統散熱及潤滑問題。

5） EMA組成形式相對固定，結構布局和尺寸不易改變，而EHA各元件可自由布置，結構靈活多變，對安裝環境的適應性好。

6）EHA繼承了液壓作動系統的優點，可方便地與傳統舵機系統對接，充分利用原有作動系統，改動量少，技術風險小。

綜上所述，結合現階段國內的研究水平和工業實際，EHA在集成一體化舵機的研究中仍具有相對發展優勢，仍是目前優先發展和研究的熱點，是構成艦船尤其是潛艇用集成一體化舵機最有效可行的作動方案。此外，開展潛艇用集成一體化舵機的研究，還應繼續從以下幾個方面進行重點攻關和突破：

1）利用高性能永磁材料及新型智能材料，結合集成化設計制造技術研制具有高功率密度和輸出效率的小型化大功率驅動單元，以適應潛艇舵機對空間體積和驅動功率的特殊要求；

2）對集成一體化舵機作動系統的結構方案、控制單元及控制策略進行研究，提高作動系統的穩定性、魯棒性、控制精度和自適應能力，以保證在復雜舵面負載（瞬時沖擊、載荷突變、非線性、不確定性）、極端惡劣環境（腐蝕、潮濕、溫度、振動、電磁干擾）下工作以及各功率控制單元進行復合調節時，集成一體化舵機能夠快速響應，準確跟蹤，具有良好的操縱性能；

3）集成一體化舵機操舵過程中產生的沖擊、振動以及瞬態噪聲的抑制問題；

4）集成一體化舵機節能降耗、功率匹配以及狹小、密集空間體積中系統的散熱和冷卻問題；

5）在提高集成一體化舵機自身余度、容錯及重構能力的同時，進一步研究潛艇所有舵面控制均采用集成一體化舵機后整個操舵系統的余度監控及管理問題，通過構建新型的機電綜合管理、協調調度及故障診斷體系，滿足整個操舵系統對各控制舵面可靠性、可維護性及協調同步能力的苛刻要求。

[ 1 ]俞孟薩, 黃國榮, 伏同先. 潛艇機械噪聲控制技術的現狀與發展概述[J]. 船舶力學, 2003, 7(4): 110–120. YU Meng-sa, HUANG Guo-rong, FU Tong-xian. Analysis of status and development of submarine mechanical noise control technology [J]. Journal of Ship Mechanics, 2003, 7(4): 110–120.

[ 2 ]顧邦中. 船舶操舵系統液壓沖擊問題的分析[J]. 中國修船, 2005(1): 26–28. GU Bang-zhong. Analysis of hydraulic shock problem in ship steering system [J]. China Ship Repairing, 2005 (1): 26–28.

[ 3 ]CROKE S, HERRENSCHMIDT J. More electric initiative power-by-wire actuation alternatives[C]// Proceedings of the IEEE 1994 National Aerospace& Electronics Conference. New York, 1994: 1338–346.

[ 4 ]CLOYD J S. Status of the united states air forces more electric aircraft initiative[J]. Aerospace and Electronic Systems Magazine, IEEE, 1998, 13(4): 17–22.

[ 5 ]BOTTEN S L, WHITLEY C R, KING A D. Flight control actuation technology for next-generation all-electric aircraft[J]. Technology Review Journal, 2000, 8(2): 55–68.

[ 6 ]ROSERO J A, ORTEGA J A, ALDABAS E, et al. Moving towards a more electric aircraft[J]. Aerospace and Electronic Systems Magazine, IEEE, 2007, 22(3): 3–9.

[ 7 ]祁曉野, 付永領. 功率電傳機載作動系統方案分析[J]. 北京航空航天大學學報, 1999, 25(4): 426–430. QI Xiao-ye, FU Yong-ling. Analysis of power transmission system based on power transmission [J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 1999, 25 (4): 426–430.

[ 8 ]HABIBI S, GOLDENBERG A. Design of a new high performance electrohydraulic actuator[J]. IEEE/ASMETRANSACTIONS ON MECHATRONICS, 2000, 5(2): 158–164.

[ 9 ]DINCA L, CORCAU J I, GRIGORIE T L. Electro-hydrostatic servo-actuators with unilateral rod cylinder[J]. Advances in Dynamical Systems and Control, 2010, (1): 38–43.

[10]WILLIAMS K. Electrically powered actuator design (EPAD)[R]. Edwards: NASA Dryden Flight Research Center, 1997.

[11]ZAVALA E. Fiber optic experience with the smart actuation system on the F-18 systems research aircraft[R]. Edwards: NASA Dryden Flight Research Center, 1997.

[12]NAVARRO R. Performance of an electro-hydrostatic actuator on the F-18 systems research aircraft[R]. Edwards: NASA Dryden Flight Research Center, 1997.

[13]JENSEN S C. Flight test experience with an electro mechanical actuator on the F-18 systems research aircraft[R]. Edwards: NASA Dryden Flight Research Center, 2000.

[14]付永領, 李軍, 羅昀, 等. 機載一體化電動作動器的新發展及其關鍵技術[C]// 中國航空學會控制與應用第十屆學術年會.沈陽, 2002: 329–336. FU Yong-ling, LI Jun, LUO Yun, et al. New development of airborne integrated electric actuator and its key technology [C]// The 10th Annual Conference on the Control and Application of China Aeronautical Society. Shenyang, 2002: 329–336.

[15]沙南生, 李軍. 功率電傳機載一體化電作動系統的研究[J].北京航空航天大學學報, 2004, 30(9): 909–912. SHA Nan-sheng, LI Jun. Research on the integrated electric actuation system of power transmission system [J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2004, 30 (9): 909–912.

[16]焦裕松, 焦宗夏, 范開華. 航空液壓技術發展研究[C]// 航空科學技術學科發展報告(2008-2009), 2009. JIAO Yu-song, JIAO Zong-xia, FAN Kai-hua. Development of aviation hydraulic technology [C]// Aviation Science and Technology Development Report (2008-2009), 2009.

[17]ANDERSON E H, MEMBER S, LINDLER J E. Smart material actuator with long stroke and high power output[C]// 43rdAIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference. Denver, 2002: 1354 (9).

[18]ANDERSON E H, WHITE E V. Application of smart material hydraulic actuators[J]. Proceedings of the SPIE, The International Society for Optical Engineering, 2003, 5054: 73–84.

[19]SNEED R, SMITH R R, CASH M F, et al. Smart material based hydraulic pump system for actuation of a morphing wing[C]// 48thAIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference. Honolulu, 2007: 1702(10).

[20]TESAR D. Electro-mechanical actuators for the navy’s ships[C]// 2005 IEEE Electric Ship Technologies Symposium. New York, 2005: 387–392.

[21]JENSEN S C. Electric actuation technology for submarines[R]. Arlington VA: ONR Office of Naval Research, 2001.

[22]陳鋒, 齊國英, 賴鳴, 等. 國外新型核潛艇技術特征研究[J].艦船科學技術, 2014, 36(9): 153–157. CHEN Feng, QI Guo-ying, LAI Ming, et al. Research on the technical characteristics of new nuclear submarines abroad [J]. Ship Science and Technology, 2014, 36 (9): 153–157.

[23]STAFFORD B, OSBORNE N. Technology development for steering and stabilisers[R]. Stevenage, UK: the Institution of Engineering and Technology, 2006.

[24]QUAN Long. Principle to closed loop control differential cylinder with double speed variable pumps and single loop control signal[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2004, 17(1): 85–88.

Review of the research on integrated steering gear technology

CAO Hong-tao1, CHEN Feng2, CHEN Jia3
(1. Navy Military Representative Office of Ship Supporting in Shengyang Area, Shenyang 110184, China; 2. Navy 991 Engineering Office, Beijing 100841, China; 3. College of Power Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China)

Integrated steering gear technology has a great significance to improve the maneuverability and stealth ability of submarine. Based on introduction of the mainstream technical routes and their working principal to construct integrated steering gear, the technonlogy development course and research situation are expounded emphatically. Then the advantages and realistic feasibility of each scheme were analyzed and discussed, to develop subamarine-used integrated steering gear by adopting electro-mechanical actuator (EMA) and electro-hydraulic Actuator (EHA). Finally, the key technologies still needing further foucus and breakthough were also suggested.

submarine；integrated steering gear；electrically powered actuator；electro-mechanical actuator；electro-hydraulic actuator

U664.36

A

1672 – 7649(2017)07 – 0001 – 07

10.3404/j.issn.1672 – 7649.2017.07.001

2017 – 04 – 13

湖北省自然科學基金資助項目(2016CFB614)；海軍工程大學青年基金資助項目(425517K140)

曹洪濤(1978 – )，男，工程師，研究方向為艦船內燃動力機電管理。