用于确定飞行器的高升力系统中的部件的状态的方法，该高升力系统包括中央动力控制单元和驱动站，该动力控制单元用于通过传动轴提供旋转动力，该驱动站与动力控制单元耦接并能够使高升力面移动；该方法包括：在飞行时在展开位置获取与部件耦接的第一位置传感器单元的至少一个第一位置，第一位置传感器单元与高升力面之一机械地耦接，且第一位置传感器单元与驱动站中之一耦接；在地面上在展开位置获取的第一位置传感器单元的至少一个第二位置；确定在地面与飞行之间第一位置传感器单元的基于第一位置的测量值与基于第二位置的相关联的测量值之间的偏差；确定偏差是否超过预定阈值，以及在偏差超过预定阈值的情况下，产生指示部件的异常状态的信号。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于确定飞行器的高升力系统中的部件的状态的方法、一种飞行器的高升力系统以及具有这种高升力系统的飞行器。
技术介绍
飞行器的高升力系统用于升力和阻力管理的目的。高升力系统通常包括前缘缝翼系统和后缘襟翼系统。民用和军用飞行器中的许多襟翼系统配备有也被称为动力控制单元(PCU)的中央驱动单元，中央驱动单元驱动在可移动襟翼的对应襟翼支承站上的传动轴系和本地机械致动器装置一一所谓的驱动站。机组人员能够通过襟翼杆选择高升力设定，襟翼偏转角(flap angle)能够通过襟翼杆进行选择。这样的传动系统提供了从中央驱动单元至所有致动器输出端的载荷路径，从而导致所有襟翼装置的对称展开。襟翼动力学特性将通过驱动站驱动的旋转动作转变成期望的表面运动。高升力襟翼系统通常由控制计算机一一所谓的缝翼襟翼控制计算机(SFCC)的襟翼通道一一控制和监控。系统驱动命令主要来自于襟翼杆输入。表面将被驱动至在单独的控制计算机的软件中规定的预定位置(襟翼设定)。为了实现将襟翼装置驱动至预定位置的高精确度，襟翼驱动系统位置通过附接至驱动单元并且配装有内部齿轮箱的反馈位置传感器单元(FPPU, feedback posit1n pick-off unit)进行连续反馈/监控以提供等效的系统角。其他传感器如站位置传感器单元(SPPU)专门用于系统故障监控，其他传感器连接至独立的驱动站以出于系统监控的目的给每个站提供等效角。襟翼附件监控对检测被驱动的襟翼的潜在异常状态是有用的。通常，每个襟翼由两个站驱动并且这两个站的位置通过两个独立的站位置传感器单元进行监控。上述控制计算机可以设置有用于检测异常襟翼扭转(偏斜)的襟翼偏斜监控。在超过预定偏斜阈值的情况下，控制计算机可以中断襟翼系统的操作。
技术实现思路
随着高升力系统中被驱动的襟翼或其他空气动力学表面的刚度的增加，由于附件的断开连接引起的偏斜作用(skew effect)下降，所以上述预定偏斜阈值需要减小。同时，为了保持一定的监控鲁棒性，需要增加相关传感器的精确度要求。然而，增加传感器精确度导致增加的开发和制造成本。因此，本专利技术的一个目的是提出一种具有高鲁棒性、高可靠性且高精确度的用于确定飞行器的高升力系统中的部件的状态的方法，该方法在使用未增加精确度的传感器的情况下是可行的。该目的通过如下方案得到满足:提出了一种用于确定飞行的高升力系统中的部件的状态的方法。高升力系统包括:中央动力控制单元，该中央动力控制单元用于通过传动轴提供旋转动力；以及驱动站，驱动站与动力控制单元和可移动高升力面耦接；该方法包括如下步骤:在飞行时在展开位置获取与部件耦接的第一位置传感器单元的至少一个第一位置，其中，第一位置传感器单元与高升力面中的一个高升力面机械地耦接，并且第一位置传感器单元与驱动站中的一个驱动站耦接；在地面上在该展开位置获取第一位置传感器单元的至少一个第二位置；确定在地面与飞行之间第一位置传感器单元的、基于第一位置的测量值与基于第二位置的相关联的测量值之间的偏差；确定该偏差是否超过预定阈值；以及在偏差超过预定阈值的情况下，产生用于指示部件的异常状态的信号。可以从以下描述中获得有利的实施方式和其他改进方案。根据本专利技术的方法提供了确定前述高升力系统中的部件的状态的能力。示例性地，部件的状态在“完全工作”或“有故障”之间是不同的。这意味着根据本专利技术的方法能够在未对部件自身或相关联的部件如驱动站等之类的产生机械损害的情况下至少提供相应部件是否可以被操作的反馈。通过该方法产生的信号可以用于中断包括故障部件的至少一部分高升力系统的操作。部件可以是高升力面自身、传动系统、驱动站或集成在驱动站中或与驱动站耦接的诸如杆或杆链的任何部件中的一者，其中，在上面提及的高升力系统的情况下，高升力面通过布置成彼此相距一定距离的两个驱动站驱动。优选地，高升力面包括两个边缘，所述两个边缘每个包括分别与单个驱动站机械耦接的部段。在使用旋转传感器的情况下，通过第一位置传感器单元和第二位置传感器单元获取的位置可以优选地为旋转位置。然而，也可以通过使用不同的传感器获得距离信息。本专利技术的核心在于在地面上和在飞行期间测量相同展开位置的第一(站)位置传感器单元的旋转位置，即相同配置，是指具有相同的命令展开位置。在相应的高升力面的驱动站断开连接的情况下，该高升力面通过其余(第二)站保持。由于第二站需要独自保持高升力襟翼的位置并且面对全部空气载荷，因此，可能朝向更靠近机翼的方向即缩回方向轻微的推动第二站。高升力面的面对断开连接的驱动站的边缘被空气载荷进一步推动至缩回位置。因此，可测量值包括完好的第二站处的变形和高升力面的扭转。由于在飞行与地面之间产生的值的增大，所需的传感器精确度可以比仅简单地测量扭转所需的精确度小，扭转可能因高升力面的高刚度而减小。关于这一点，基于第一位置或第二位置的测量可以通过不同参数实现。例如，第一位置传感器单元的旋转位置可以测量为多个旋转，这已经在展开运动期间通过第一位置传感器单元完成。其可以转变为基于第一驱动站和另一部件的位置的位置差或转变成展开距离。由于本专利技术的主旨集中在对襟翼在飞行器的两个完全相反的操作状态下的几何参数进行比较，实际绝对测量值不是特别相关的，而是与在两个不同操作状态下的测量值的关系相关。此外，应当指出的是在地面上进行测量不一定必须在于飞行时进行测量之后立即进行，在每次飞行之前周期性地或以多个选定时间点在地面上进行测量也可能是特别有利的。因此，根据本专利技术的方法中的步骤的顺序是任意的。另外，在地面上的测量中可以包括多个要求的展开位置或配置，例如，在飞行期间通常使用的示例性位置可以在地面上进行预先测量。为了提高根据本专利技术的方法的精确度，可以使用不同过滤器和算法进行飞行时和地面上的测量，比如寻求特定时间期间或特定时间内的最大值、最小值或平均值。另外，可以附加地引入电子校准。在校准期间，控制单元通过测量给定襟翼位置处的每个站位置传感器单元来确定系统的特性。这样的校准运行可以在地面上或在飞行时自动执行一次。储存的值可以在上述方法期间使用并且消除系统构建公差(系统误差)。将根据本专利技术的方法与公知方法进行对比披露了至少以下优点。受老化影响的不精确性可以减小至飞行与地面测量之间的相比较小的时间间隔。受温度影响的不精确性可以减小至飞行与地面测量之间的最大温度差。此外，在飞行期间受海拔高度影响的不精确性可以通过在飞行时仅在特定海拔处进行测量来减小。由于通过飞行测量或地面测量或者电子校准消除了系统误差，可以减小任何受机械公差例如站位置传感器单元的影响的不精确性。使用提出的方法使得能够使用标准传感器的精确度，从而导致研发成本、时间和当引入新传感器技术时的风险的减小。此外，根据本专利技术的方法导致监控器鲁棒性显著改进从而避免了有害的监控跳闸(monitor tripping)。断开连接故障也可以专用于特定站而不需要额外检查，并且在至少一个实施方式的情况下，一个SPPU传感器足以用于检测特定站处的断开连接。概括的说，根据本专利技术的方法提供了在监控飞行器的高升力系统中的部件时的一种出色的方式而无需过度精确的传感器。阈值可以确定为固定值或确定为速度、飞行状态、海拔、襟翼配置或扰流器位置的函数。当前第1页1 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于确定飞行器的高升力系统(2)中的部件的状态的方法，所述高升力系统(2)包括：中央动力控制单元(4)，所述中央动力控制单元(4)用于通过传动轴(8、10)提供旋转动力；以及驱动站(12)，所述驱动站(12)与所述动力控制单元(4)和可移动高升力面(18)耦接；所述方法包括如下步骤：‑在飞行时在展开位置获取与部件耦接的第一位置传感器单元(20)的至少一个第一位置，其中，所述第一位置传感器单元(20)与所述高升力面(18)中的一个高升力面机械地耦接，并且所述第一位置传感器单元(20)与所述驱动站(12)中的一个驱动站耦接，‑在地面上在所述展开位置获取所述第一位置传感器单元(20)的至少一个第二位置，‑确定在地面与飞行之间所述第一位置传感器单元(20)的、基于所述第一位置的测量值与基于所述第二位置的相关联的测量值之间的偏差，‑确定所述偏差是否超过预定阈值，以及‑在所述偏差超过所述预定阈值的情况下，产生指示所述部件的异常状态的信号。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尤金·内布，扬阿伦德·万布吕根，迈克尔·布拉迪，约尔格·维雷姆贝克，奥利维耶·克里乌，扬·哈泽罗特，马克·海因耶斯，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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