飞机刹车防滑控制方法及飞机刹车系统技术方案

一种飞机刹车防滑控制方法及飞机刹车系统。采用主动控制思想，将刹车时飞机速度联系起来，考虑高速飞机升力影响，使实际刹车压力随飞机减速逐步增大，避免了刹车开始地面结合系数小出现打滑甚至可能刹爆轮胎的危险。同时，进一步减少对驾驶员刹车技能要求，有利于克服人的因素保障高速段使用安全。刹车压力随飞机减速逐步增大，既解决高速段刹车存在的潜在事故危险，又减少防滑控制运行频次，提高了刹车效率。本发明专利技术所述的飞机防滑刹车控制方法和系统，既适用于新机研制，也适用于现役机型的改装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种飞机刹车防滑控制方法和系统，具体是涉及一种改善飞机高速刹车性能的刹车防滑控制方法和应用该方法的飞机刹车系统。
技术介绍
飞机刹车系统是现代飞机起落装置的构成部分，主要作用是在飞机着陆后缩短滑跑距离，尽快使飞机停止下来，同时防止刹爆轮胎。几十年来，随着技术进步飞机刹车系统有很大发展，防滑刹车控制精度和效率更好，同时增加许多辅助功能。数字式电子防滑刹车系统就是先进飞机应用的代表。但是，现有技术和系统也存在不足。飞机升力与飞机运动速度紧密相联，飞机速度可以表征飞机升力大小，飞机升力又与机轮地面结合系数相联。飞机在高速段主要依靠气动力减速，机轮刹车效力贡献较小。虽然装备自动防滑装置，军用飞机和民机着陆高速滑跑刹爆轮胎事故征候还屡有发生，保持飞机滑跑方向稳定和避免刹爆轮胎已成为高速段驾驶员操纵的重要任务。究其原因，现有飞机刹车系统存在一个问题，就是忽视了飞机高速运动升力的影响，驾驶员刹车指令或刹车压力大小与刹车时飞机滑跑运动速度没有联系，主要依靠驾驶员技能刹车。如果刹车压力高出现机轮打滑或锁死，由防滑控制盒或刹车控制单元泄压调节控制。这是一种被动的控制思想，不利于确保使用安全。高速段刹车时，由于飞机有较大升力，机轮与跑道结合系数小，如果刹车采用满压力(最大刹车压力)或较大压力很容易刹死机轮或刹爆轮胎，极易引发事故或事故征候，威胁飞行安全。即使防滑刹车系统非常可靠，频繁的泄压调节降低了刹车效率，滑跑距离变长。因此，需要改变控制思想，采用技术措施完善飞机刹车系统，解决高速刹车控制存在的潜在问题。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的忽视了飞机高速运动升力的影响，驾驶员刹车指令或刹车压力大小与刹车时飞机滑跑运动速度没有联系，主要依靠驾驶员技能刹车的不足，本专利技术提出了一种飞机刹车防滑控制方法及飞机刹车系统。本专利技术提出的飞机刹车防滑控制方法的具体过程是：第一步：刹车条件检测。所述的刹车条件包括飞机速度和驾驶员刹车指令。所述刹车条件检测是由机轮速度传感器检测刹车时的飞机速度，如果机轮打滑或锁死造成机轮速度传感器速度信号异常；飞机速度由飞参系统提供。驾驶员刹车指令通过压力传感器得到。第二步：飞机速度判断。将刹车时的飞机速度与速度设定值比较，确定飞机运动状态。根据飞机运动状态确定是否对驾驶员刹车指令干预抑制。如果刹车速度V大于速度设定值Vd，进入第三步进行刹车压力判断。否则，直接进行刹车压力输出。所述速度设定值Vd取值为120～130km/h。第三步：刹车压力判断。将驾驶员刹车指令压力与控制盒电路的压力设定值比较，确定刹车指令压力大小。根据驾驶员刹车指令压力P的量值确定是否对驾驶员刹车指令压力干预抑制：若驾驶员刹车指令压力P大于压力设定值Pd，按照给定规律按速率k逐步增加进行刹车压力输出，并达到驾驶员刹车指令压力值。若驾驶员刹车指令压力P小于等于设定值Pd，则直接进行刹车压力输出。所述压力设定值Pd为最大刹车压力Psmax的65％。所述给定规律为加压初值P0为最大刹车压力Psmax的45～55％，P0＝45～55％Psmax。按速率k在初值P0上增加，速率k取值为0.5～1.0Mpa/s。用公式表示为：Pa＝P0(1+kt)式中，Pa是输出刹车压力，单位为Mpa；t是时间，单位为s。第四步：刹车压力输出。根据飞机速度、驾驶员刹车指令压力确定的刹车压力输出给刹车机轮进行刹车。第五步：刹车防滑控制。在刹车作用过程中，根据机轮速度传感器速度信号确定机轮旋转状态，如果出现机轮打滑或即将产生打滑，控制盒按照预定的控制规律进行防滑控制，向电液伺服阀发出泄压控制电流信号，减小或解除机轮刹车压力，对刹车机轮进行防滑控制。防滑控制按现有技术进行。本专利技术提出的用于实施所述飞机刹车防滑控制方法的飞机刹车系统，包括刹车阀、压力传感器、机轮速度传感器、控制盒和电液伺服阀。刹车阀安装在驾驶舱底板下面，由驾驶员踩压刹车踏板对其操纵，输出所需的刹车压力；机轮速度传感器4安装在飞机轮轴上或机轮刹车主体上。所述刹车阀进油口与飞机供压系统液压源管路联接，刹车阀刹车口与电液伺服阀进油口管路联接，刹车阀回油口与飞机回油管路联接；机轮速度传感器的电气接口通过电缆与控制盒电气联接；所述控制盒电气接口的两个输入端分别与机轮速度传感器和压力传感器通过电缆联接，以接收机轮速度传感器提供的机轮速度信号和压力传感器提供的刹车压力信号。控制盒电气接口的输出端与电液伺服阀的输入端通过电缆联接，向电液伺服阀发出控制电流信号。所述电液伺服阀的电气插座通过带插头的电缆与控制盒电气联接；该电液伺服阀的三个液压接口中：电液伺服阀进油口与刹车阀的刹车口管路联接，电液伺服阀刹车口与机轮刹车装置进油口管路联接，电液伺服阀回油口与飞机回油管路联接。所述压力传感器安装在电液伺服阀进油口附近的液压管路上。压力传感器的压力传感器液压接口与电液伺服阀的进油口液压管路相联；该压力传感器的电气接口通过电缆与控制盒实施电气联接；本专利技术还提出了一种用于实施所述飞机刹车防滑控制方法的飞机电传刹车系统，包括刹车指令传感器、机轮速度传感器、控制盒、电磁液压锁和电液伺服阀。所述刹车指令传感器安装在驾驶舱底板下面，所述机轮速度传感器安装在飞机轮轴上或机轮刹车主体上。所述刹车指令传感器的电气接口通过电缆与控制盒电气联接，将刹车指令电压信号提供给控制盒，经由控制盒输出控制电流给电液伺服阀，由电液伺服阀输出所需的刹车压力。所述机轮速度传感器4的电气接口通过电缆与控制盒电气联接。所述控制盒的电气接口的两个输入端分别与机轮速度传感器和压力传感器通过电缆联接，以接收该速度传感器提供的机轮速度信号和该压力传感器提供的刹车压力信号。控制盒的电气接口的两个输出端与分别与电磁液压锁、电液伺服阀通过电缆联接，向电磁液压锁和电液伺服阀发出控制信号。所述电液伺服阀的电气插座通过带插头的电缆与控制盒实施电气联接，接收控制盒发来的刹车防滑控制电流信号。该电液伺服阀的电液伺服阀进油口与电磁液压锁的出油口联接，电液伺服阀刹车口与机轮刹车装置进油口管路联接，电液伺服阀回油口与飞机回油管路联接。所述电液伺服阀为正增益的压力控制阀。所述电磁液压锁的电气接口通过电缆与控制盒实施电气联接，接收控制盒发来的刹车控制信号。所述电磁液压锁的三个液压接口中：电磁液压锁的电气接口通过电缆与控制盒实施电气联接，接收控制盒发来的刹车控制信号。电磁液压锁的供压口与飞机刹车系统压力源相联，进油口与电液伺服阀的出油口联接，回油口与飞机回油管路联接。本专利技术能够根据刹车时的飞机速度和驾驶员刹车指令或刹车压力大小确定相应的输出刹车压力。如果飞机处在高速段，驾驶员刹车指令压力是满压力或较大压力，刹车系统将使刹车压力随着飞机速度降低而逐渐增大。同时，本专利技术能够根据刹车时飞机速度和驾驶员刹车指令确定输出刹车压力。如果飞机处在高速段，驾驶员刹车指令是满压力或较大压力，刹车系统将干预刹车指令，延缓刹车压力输出的幅值，使刹车压力随着飞机速度降低而逐渐增大，从而减小对驾驶员刹车技能的要求，减轻驾驶员操纵负担和心理压力。本专利技术依据飞机升力大小施加刹车压力。由于飞机运动速度体现飞机升力，因此，可依据刹车时飞机速度大小施加刹车压力。这样可主动控制飞机刹车打滑发生，减少防滑控制频率，提高刹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机刹车防滑控制方法，其特征在于，具体过程是：第一步：刹车条件检测；所述的刹车条件包括飞机速度和驾驶员刹车指令；第二步：飞机速度判断；将刹车时的飞机速度与速度设定值比较，确定飞机运动状态；根据飞机运动状态确定是否对驾驶员刹车指令干预抑制；如果刹车速度V大于速度设定值Vd，进入第三步进行刹车压力判断；否则，直接进行刹车压力输出；所述速度设定值Vd取值为120～130km/h；第三步：刹车压力判断；将驾驶员刹车指令压力与控制盒电路的压力设定值比较，确定刹车指令压力大小；根据驾驶员刹车指令压力P的量值确定是否对驾驶员刹车指令压力干预抑制：若驾驶员刹车指令压力P大于压力设定值Pd，按照给定规律按速率k逐步增加进行刹车压力输出，并达到驾驶员刹车指令压力值；若驾驶员刹车指令压力P小于等于设定值Pd，则直接进行刹车压力输出；所述压力设定值Pd为最大刹车压力Psmax的65％；所述给定规律为加压初值P0为最大刹车压力Psmax的45～55％，P0＝45～55％Psmax；按速率k在初值P0上增加，速率k取值为0.5～1.0Mpa/s；用公式表示为：Pa＝P0(1+kt)式中，Pa是输出刹车压力，单位为Mpa；t是时间，单位为s；第四步：刹车压力输出；根据飞机速度、驾驶员刹车指令压力确定的刹车压力输出给刹车机轮进行刹车；第五步：刹车防滑控制；在刹车作用过程中，根据机轮速度传感器速度信号确定机轮旋转状态，如果出现机轮打滑或即将产生打滑，控制盒按照预定的控制规律进行防滑控制，向电液伺服阀发出泄压控制电流信号，减小或解除机轮刹车压力，对刹车机轮进行防滑控制；防滑控制按现有技术进行。...

【技术特征摘要】
1.一种飞机刹车防滑控制方法，其特征在于，具体过程是：第一步：刹车条件检测；所述的刹车条件包括飞机速度和驾驶员刹车指令；第二步：飞机速度判断；将刹车时的飞机速度与速度设定值比较，确定飞机运动状态；根据飞机运动状态确定是否对驾驶员刹车指令干预抑制；如果刹车速度V大于速度设定值Vd，进入第三步进行刹车压力判断；否则，直接进行刹车压力输出；所述速度设定值Vd取值为120～130km/h；第三步：刹车压力判断；将驾驶员刹车指令压力与控制盒电路的压力设定值比较，确定刹车指令压力大小；根据驾驶员刹车指令压力P的量值确定是否对驾驶员刹车指令压力干预抑制：若驾驶员刹车指令压力P大于压力设定值Pd，按照给定规律按速率k逐步增加进行刹车压力输出，并达到驾驶员刹车指令压力值；若驾驶员刹车指令压力P小于等于设定值Pd，则直接进行刹车压力输出；所述压力设定值Pd为最大刹车压力Psmax的65％；所述给定规律为加压初值P0为最大刹车压力Psmax的45～55％，P0＝45～55％Psmax；按速率k在初值P0上增加，速率k取值为0.5～1.0Mpa/s；用公式表示为：Pa＝P0(1+kt)式中，Pa是输出刹车压力，单位为Mpa；t是时间，单位为s；第四步：刹车压力输出；根据飞机速度、驾驶员刹车指令压力确定的刹车压力输出给刹车机轮进行刹车；第五步：刹车防滑控制；在刹车作用过程中，根据机轮速度传感器速度信号确定机轮旋转状态，如果出现机轮打滑或即将产生打滑，控制盒按照预定的控制规律进行防滑控制，向电液伺服阀发出泄压控制电流信号，减小或解除机轮刹车压力，对刹车机轮进行防滑控制；防滑控制按现有技术进行。2.如权利要求1所述飞机刹车防滑控制方法，其特征在于，所述刹车条件检测是由机轮速度传感器检测刹车时的飞机速度，如果机轮打滑或锁死造成机轮速度传感器速度信号异常；飞机速度由飞参系统提供；驾驶员刹车指令通过压力传感器得到。3.一种实施权利要求1所述飞机刹车防滑控制方法的飞机刹车系统，包括刹车阀、压力传感器、机轮速度传感器、控制盒和电液伺服阀；刹车阀安装在驾驶舱底板下面，由驾驶员踩压刹车踏板对其操纵，输出所需的刹车压力；所述机轮速度传感器4安装在飞机轮轴上或机轮刹车主体上；其特征在于，所述刹车阀进油口与飞机供压系统液压源管路联接，刹车阀刹车口与电液伺服阀进油口管路联接，刹车阀回油口与飞机回...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永乐，何文静，王红玲，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61