用于控制飞机操纵面上的调整片的系统技术方案

一种控制飞机操纵面（３）补翼（６）的系统。根据本发明专利技术，位置传感器（１２和１５）分别提供关于操纵面（３）旋转以及关于致动器（１３）位置的信息，控制装置（１６）根据所说传感器（１２和１５）产生的信号，以及尽可能根据从飞机产生的至少一个参数（Ｐ）（飞行速度、升力增大装置的位置、驾驶员对操纵机构（１）施加的作用力等）将所说致动器（１３）的指令信号公式化。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个用于控制飞机操纵面补翼的系统。在飞机上具有机械控制而没有伺服控制是公知的，在所说飞机的一些空气动力面上装备例如方向舵、升降舵、辅助翼等之类的补翼是公知的。这样的补翼是用来改变操纵力，如果补翼不存在，为了使空气动力面旋转，驾驶员将不得不对空气动力面施加作用力。许多著作提出了一些方法，在这些方法中这些具有补翼(这类补助副翼的通称)的装置象控制它们操作的方程式一样很好地工作，而且允许它们的特征作为具体实例的应用函数得以计算。在最近的许多著作中，由Roskam Aviation andEngineering Corporation在美国1979年发表的J.ROSKAM的“飞机飞行动力学和自动飞行控制”值得一提。在已有的自动型式的补助系统中——铰接补翼以便它能在连带的空气动力面的后沿侧旋转，安装空气动力面本身以便它能在所说飞机构件(机翼、稳定器、尾翼等)上旋转；——飞机驾驶员可利用的操纵装置(操纵杆、驾驶盘、方向舵)以控制所说空气动力面相对于所说构件旋转的方式与所说空气动力面机械相连；和——机械连杆将补翼以这样一种方式与构件相连，即根据一个确定的关系，所说空气动力面相对于构件旋转的每个角度值都与补翼相对于所说空气动力面旋转的一个角度值相对应。正是由于这样已有系统必须是机械的，它们不能将使作用力恰当地适用所有飞行条件所需要的所有参数考虑在内。由于必须得来源于综合考虑，因而在整个飞行状态中以及对空气动力面的任何旋转量来说，它们的作用都不是最佳的。一些飞行状态，如有一个发动机出故障或者在起飞过程使飞机回旋时所遇到的那些飞行状态，为了满足作用力的调整，势必导致采用高级补偿。另外，在以高速巡航飞行期间结构上的制约将需要较小量的补偿，乃至在另一方向上的补偿。另一方面，过量补偿会引起诸如对操纵面空吸作用之类的空气动力的异常。在某些情况下，需要引入附加的保护装置。本专利技术的主题是一个补翼控制系统，该系统以考虑数字参数易变形的平行四边形状的补翼装置原理为基础，而这些数字参数是至今还没有包括在所说系统中加以考虑的。为此，按照本专利技术上述类型的用于控制飞机补翼的系统值得注意的在于它包括第一传感器，其检测所说空气动力面相对于所说构件旋转的角度值；与所说构件相连的可动并可控制的致动件，其能够对所说连杆施加作用以改变所说空气动力面和所说补翼旋转角度值间的所说确定关系；检测所说致动件位置的第二传感器；和控制装置，其接收所说第一和第二传感器发出的信息，根据该信息，将所说致动件的指令信息公式化。因而能够将所说补翼的旋转控制到作为所说空气动力面旋转函数的任何期望值。所说控制装置此外可以便于接收所说飞机产生的至少一个参数，并且当使所说指令信号公式化时把所说参数考虑在内。所说可移动、可控制的致动件例如可以是一个致动器，为了控制一个固定点的轴向位置可以将该构件设置在所说构件和所说连杆之间，或者为了控制所说连杆的长度将其设置在所说连杆的两部分之间。很显然，在两种情况下，所说致动件的作用都可改变补翼转过的角度与所说空气动力面转过角度间的关系。另外，用于控制装置中的所说参数可以是不同型式的，例如可以是飞机的速度、表示升力增大装置位置的信息、驾驶员对操纵装置施加的作用力、装载系数、飞机配平角、空气动力迎角、表示飞机系统结构的信息、配平释放指令信号等。用于控制所说致动件的装置可以是两种不同的类型在第一种类型中，根据所说第一传感器传送的信息，所说控制装置产生所说致动件位置的基准值，该基准值取决于所说参数，所说致动件的指令信号是所说基准值与所说第二传感器传送的信息间差值的误差信号；在第二种类型中，根据所说参数，所说控制装置产生所说空气动力面位置的基准值，所说致动件的指令信号是所说第二传感器发出的信息同所说基准值和所说第一传感器发出信息间差值误差信号的代数和。在第一种类型的优选实施例中，所说致动件具有一个中间位置，对该位置来说补翼和空气动力面旋转角度间所说的关系具有一个仅由所说机械连杆的几何结构所确定的基准值，所说传送到控制装置的参数是飞机的飞行速度，在所说控制装置作用下，所说致动件采用一个操作位置，该位置取决于所说飞行速度以及空气动力面旋转的角度，对该位置来说，所说的关系采用一个不同于所说基准值的操作值。按照本专利技术有关上述的第二种类型控制装置的系统最好包括一个驾驶员对所说操纵机构施加作用力的传感器，传送到控制装置的所说参数是所说传感器传送的所说作用力的测量值。在所说控制装置作用下，所说致动件采用一个操作位置，对该位置来说，所说补翼相对于所说空气动力面的旋转将所说空气动力面的旋转控制到一个值，该值与驾驶员施加作用力的所说测量值以及其它参数的函数相对应。因而能得到通过控制所说补翼位置用于操纵空气动力面的系统。在这样的系统中能够省去将操纵机构与空气动力面相连的机械连接。另外，在这样类型的系统中，为了使所说致动件的指令信号公式化，可以想像到既可使用所说空气动力面位置的基准值，又可使用表示所说空气动力面旋转角度的一些其它信息项。这样的其它信息项例如可以来源于机上飞机安装的自动驾驶仪，或者另外当所说基准值达到一定不能超越的极限值时可以是安全信号。附图将更容易理解本专利技术是怎样加以实施的。在这些图中，同样的符号代表相似的部分。附图说明图1是按本专利技术控制系统一个实施例的方框图。图2用图示说明在图1的系统中就飞机的补翼和构件间的连接而言有关致动器的变化。图3表示用于控制图1和2系统中致动器装置一个例子的方框图。图4给出了补翼和空气动力面旋转角度间关系的一个例子的曲线图。图5是就控制致动器的装置而言、图1和2系统的另一种形式的方框图。图6表示图5系统控制装置一个例子的方框图。图7给出了图6控制装置操作的一个例子曲线图说明。图8是图6控制装置另一种形式的方框图。图9表示图5系统变化的方框图。如图1所示，飞机控制系统的实施例1按已知的方式包括——飞行员可利用的操纵机构1。尽管在图1中用图解法以在2处铰接到飞机构件上的操纵杆形式表示了该操纵机构，但是很显然该操纵机构也可以是方向舵杆、驾驶盘等；所安装的可控制的空气动力面3，如方向舵、升降舵、辅助翼等，以便它能围绕飞机构件部分5，如机翼、稳定器、尾翼等上的轴4旋转；——铰接的补助副翼6，通常称为补翼，以便它能在空气动力面3上围绕后沿侧设置的轴7旋转；——第一连杆8，以这样的方式将所说操纵机构1与同轴4连为一体的曲柄销9相连，即当飞行员操纵操纵机构1时所说空气动力面3以轴4转动；和——第二连杆10，将所说构件部分5同轴7连为一体的曲柄销11相连，以便当空气动力面3围绕它的轴4转动时所说补翼借助于轴7相对于空气动力面3转动。由于该连杆10，依据安装的几何特点确定的关系，空气动力面3相对于构件部分5围绕轴4的轴转过的每个角度值都对应着补翼6相对于空气动力面3围绕轴7的轴转过一个角度值。根据本专利技术，图1的控制系统I此外还包括——第一传感器12，其检测空气动力面3相对于构件部分5围绕轴4的轴转过的角度值；——一个可移动并可控制的致动件13，例如致动器，安装在构件部分5上，能够为了改变所说补翼和所说空气动力面转过角度值间的确定关系对第二连杆10施加作用。在图1中，假设第二连杆10是刚性的且长度固定，其与补翼6相对端通过致动件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制飞机补翼（６）的系统，在该系统中： 铰接所说补翼（６），以便它能在空气动力面（３）的后沿侧旋转，安装空气动力面（３）本身以便它能在所说飞机的构件（５）上旋转； 所说飞机驾驶员可利用的操纵装置（１）与所说空气动力面（３）用控制空气动力面（３）相对于所说构件（５）旋转的这样一种方式机械连接；和 机械连杆（１０）用这样一种方式将所说补翼（６）与所说构件（５）相连，即根据确定的关系，所说空气动力面相对所说构件旋转的每个角度值都对应着所说补翼相对于所说空气动力面旋转的一个角度值， 该系统包括： 第一传感器（１２），其所说空气动力面（３）相对于所说构件（５）旋转的角度值； 与所说构件（５）相连的可活动的并可控制的致动件（１３），其能够对所说连杆（１０）施加作用以改变所说空气动力面和所说补翼旋转角度值间的所说确定关系； 检测所说致动件（１３）位置的第二传感器（１５）；和 控制装置（１６、２７），其接收所说第一和第二传感器发出的信息，并根据该信息将所说致动件（１３）的指令信号公式化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M杜兰迪奥，E福彻，
申请(专利权)人：国家航空工业公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]