用于校正飞机的机翼扭转的系统和方法技术方案

用于校正飞机的机翼扭转的系统和方法。一种系统(16)，该系统(16)包括与要位于飞机(10)的机翼(14)上的第一位置关联的第一光束定位传感器(52、52’)。所述第一光束定位传感器(52、52’)在所述第一光束定位传感器(52、52’)上的可识别位置处感测第一光束。处理器被配置为从所述第一光束定位传感器(52、52’)接收第一信号，其中该第一信号包括所述第一光束定位传感器(52、52’)上的第一可识别位置。所述处理器被配置为确定所述机翼(14)上的所述第一位置的定位(24)并且执行所述机翼(14)上的所述第一位置的所述定位(24)与所述机翼(14)上的所述第一位置的预定分析定位(24)的第一比较。

System and method for correcting wing twisting of aircraft

System and method for correcting aircraft wing torsion. A system (16), the system (16) includes a first light beam positioning sensor (52, 52 ') associated with the first position on the wing (14) of the aircraft (10). The first beam positioning sensor (52, 52 ') senses the first beam at the recognizable position of the first beam positioning sensor (52, 52'). The processor is configured to receive the first signal from the first beam positioning sensor (52, 52 \), in which the first signal includes the first recognizable position on the first beam positioning sensor (52, 52 '). The processor is configured to determine the location (24) of the first position on the wing (14) and to perform a first comparison of the predetermined analysis positioning (24) of the first position on the wing (14) on the wing (14) and the first position on the wing (24).

【技术实现步骤摘要】
用于校正飞机的机翼扭转的系统和方法
本专利技术涉及用于使飞机的机翼上的阻力最小化的系统和方法，并且更具体地，涉及用于在飞行期间校正飞机的机翼扭转的系统和方法。
技术介绍
飞机的机翼是柔性的。机翼在飞行期间的弯曲和扭转特别在飞行的巡航部分期间可进而对飞机产生有害附加阻力。对飞机的附加阻力导致燃料消耗的增加，这导致更高的运营成本。机翼上的相机和标记已经被采用来在飞行操作期间或在飞行模拟期间观察测试或试验飞机的机翼的特定配置。然而，在飞行操作期间利用相机有时将不是实际的或有用的。可例如在可能发生不利的天气状况的高度下损害光学检测。另外，差或减弱光状况也可相对于在飞行期间观察机翼的配置损害相机光学检测表现。需要提供用来在飞行期间检测机翼偏转和扭转并且采取校准措施的系统和方法。
技术实现思路
系统的示例包括与要位于飞机的机翼上的第一位置关联的第一光束定位传感器；其中所述第一光束定位传感器在所述第一光束定位传感器上的可识别位置处感测第一光束。所述系统还包括处理器，该处理器被配置为从所述第一光束定位传感器接收第一信号，其中该第一信号包括所述第一光束定位传感器上的第一可识别位置。所述处理器被配置为确定所述机翼上的所述第一位置的定位并且执行所述机翼上的所述第一位置的所述定位与所述机翼上的所述第一位置的预定分析定位的第一比较。方法的示例包括在第一光束定位传感器上的可识别位置处感测第一光束的步骤，其中所述第一光束定位传感器与要位于飞机的机翼上的第一位置关联。所述方法还包括以下步骤：由处理器从所述第一光束定位传感器接收第一信号，其中该第一信号包括所述第一光束定位传感器上的所述可识别位置；以及由所述处理器确定所述机翼上的所述第一位置的定位。所述方法还包括以下步骤：由所述处理器执行所述机翼上的所述第一位置的所述定位与所述机翼上的所述第一位置的预定分析定位的第一比较。已经被讨论的特征、功能和优点可被独立地实现在各种实施方式中或者可以被组合在仍然其它的实施方式中，可参照以下描述和附图看到仍然其它的实施方式的另外的细节。附图说明图1是具有沿着机翼的翼弦截取的飞机的机翼的截面并且具有从机身朝向机翼的前缘和后缘发射的激光束的飞机的侧面正视图；图2是固定到在符合飞机的机身的外表面的第一透明面板的截面视图后面间隔开设置的万向节(gimbal)的激光器的示意侧面剖面视图；图3是其中从机身向机翼的前缘和后缘发射的激光束被朝向飞机的机身反射回的图1的飞机的侧面正视图；图4是具有与符合机翼的外表面的第二透明面板的截面视图间隔开设置的激光束目标装置的第一实施方式的机翼的前缘的示意截面侧面剖面视图；图5是具有在符合机翼的外表面的第二透明面板后面间隔开设置的激光束目标装置的第一实施方式的机翼的后缘的示意截面侧面剖面图；图6是光电二极管光束定位传感器的示意平面视图；图7是固定到飞机的机身并且与符合飞机的机身的外表面的第三透明面板间隔开设置的机身光束定位传感器的示意截面侧面剖面视图；图8是示出了源自于机身的激光束被发射到沿着机翼的前缘和后缘设置的激光束目标装置的第一实施方式上同时激光束被朝向飞机的机身反射回的飞机的部分示意俯视平面图；图9是具有与符合机翼的外表面的第二透明面板的截面视图间隔开设置的激光束目标装置的第二实施方式的机翼的前缘的示意截面侧面剖面视图；图10是具有与符合机翼的外表面的第二透明面板的截面视图间隔开设置的激光束目标装置的第二实施方式的机翼的后缘的示意截面侧面剖面视图；图11是示出了激光束源自于机身到利用激光束沿着机翼的前缘和后缘设置的激光束目标装置的第二实施方式上的飞机的部分示意俯视平面图；图12是用于感测飞机的机翼的一部分的偏转的方法的流程图；图13是具有用于校正飞机的机翼扭转的系统的第一示例的飞机的示意部分俯视平面图；图14是具有用于校正飞机的机翼扭转的系统的第二示例的飞机的示意部分俯视平面图；以及图15是用于校正飞机的机翼扭转的方法的流程图。具体实施方式在长途飞行期间，例如，飞机消耗大量燃料，这进而改变飞机的总体重量。飞机的负重的此改变也影响被施加于机翼以使飞机保持在配平飞行(trimmedflight)中所需的要求气动升力。飞机在巡航期间的重量载荷和气动升力状况的这些改变可导致对机翼的部分相对于机身给予偏转并且也导致相对于机身对机翼给予扭转。巡航飞行期间的负重和气动升力的这些变化状况也可对飞机的飞行攻角给予改变，这也可导致将附加阻力加到飞机。在飞行期间发生机翼的部分的偏转或弯曲和扭转的情况下，需要在飞行期间监测机翼以检测并测量或者探知机翼的正相对于机身偏转和扭转的部分。在能够在飞行期间检测并探知由机翼的部分引发的偏转和扭转的量的情况下，此信息提供用于应用校正措施来抵消机翼的部分的偏转和扭转以便向机翼提供有利配置以便减少或者消除机翼对飞机给予附加阻力的机会。如以上所提及的，阻力的减少将提供燃料消耗的减少和运营成本的减少。在更多飞机现在由复合材料构造的情况下，现由复合材料构造的机翼往往在操作期间经历更显著的移动和弯曲。通过机翼的此更显著的移动还增强在飞行期间监测机翼的偏转和扭转的需要。监测机翼的偏转和扭转配置将协助确定将需要在飞行期间对机翼的配置作出什么校正修改以便获得飞机的最优且高效的运营表现。再者，如以上所提及的，用于减少偏转和扭转的发生的对机翼的配置的修改减少或者消除对飞机的附加阻力的产生，从而提供减少的运营成本。来自机翼的扭转的去除将减少飞行期间的有害阻力，将减少燃料的消耗，并且将导致飞机的更低运营成本。如早先提及的，飞机的机翼被构造为柔性的。诸如基于例如飞行期间的燃料消耗的飞机的重量的改变以及作用于机翼以使飞机维持在配平飞行中所需的要求气动升力载荷的改变的因素对沿着机翼的长度的机翼的部分相对于机身给予偏转。沿着机翼的翼弦而变化的机翼的部分的偏转给予机翼相对于机身的扭转配置。相对于偏转和扭转的机翼配置的改变在飞行期间对飞机产生附加阻力，结果增加燃料消耗并且产生更高的运营成本。在飞行期间在沿着机翼的定位处检测并探知或者测量在机翼中发生的偏转和扭转将是有利的。在获得关于机翼在飞行期间的偏转和扭转的信息的情况下，提供了相对于机翼的偏转和扭转配置应用校正措施的机会。在飞行期间应用的校准措施可减少或者消除附加阻力并且因此减少运营成本。在理解机翼在飞行期间的配置时，将有助于在机翼上的预定定位处监测并探知机翼的位置以在预定定位处确定机翼相对于机身的偏转。另外，将有助于在机翼上的被设置在机翼的相同翼弦上的两个预定定位处检测并探知偏转。在本文所讨论的示例中设置在机翼上的相同翼弦上的两个预定定位将被设置在机翼的前缘处和在机翼的后缘处。在本文所讨论的监测系统的示例中，该监测系统将在机翼的位于相同翼弦上的前缘和后缘上检测并探知机翼相对于机身的偏转以便也提供机翼的扭转配置。此监测将发生在沿着机翼间隔开的至少两个或更多个翼弦上。参照图1，示出了具有机身12和机翼14的飞机10。也示出了用于在飞行期间在机翼14上的预定定位处监测机翼14的偏转位置时使用的监测系统16。如图1所示，机翼14示出了前缘18和后缘20。将在本文中讨论监测系统16的不同示例并且在各个示例中在固定到飞机10的机身12的系统中利用激光器。在激光器的第一示例中，如图2中看到的激光器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统(16)，该系统(16)包括：与要位于飞机(10)的机翼(14)上的第一位置关联的第一光束定位传感器(52、52’)；其中，所述第一光束定位传感器(52、52’)在所述第一光束定位传感器(52、52’)上的第一可识别位置处感测第一光束；以及处理器，该处理器被配置为：从所述第一光束定位传感器(52、52’)接收第一信号，该第一信号包括所述第一光束定位传感器(52、52’)上的所述第一可识别位置；确定所述机翼(14)上的所述第一位置的定位；以及执行所述机翼(14)上的所述第一位置的所述定位与所述机翼(14)上的所述第一位置的预定分析定位的第一比较。

【技术特征摘要】
2016.10.12 US 15/291,505;2017.03.10 US 15/455,3531.一种系统(16)，该系统(16)包括：与要位于飞机(10)的机翼(14)上的第一位置关联的第一光束定位传感器(52、52’)；其中，所述第一光束定位传感器(52、52’)在所述第一光束定位传感器(52、52’)上的第一可识别位置处感测第一光束；以及处理器，该处理器被配置为：从所述第一光束定位传感器(52、52’)接收第一信号，该第一信号包括所述第一光束定位传感器(52、52’)上的所述第一可识别位置；确定所述机翼(14)上的所述第一位置的定位；以及执行所述机翼(14)上的所述第一位置的所述定位与所述机翼(14)上的所述第一位置的预定分析定位的第一比较。2.根据权利要求1所述的系统(16)，其中：所述处理器还被配置为在所述第一比较中存在差异的情况下，发送用于控制可移动控制表面(36)的移动的指令；以及致动器控制器，该致动器控制器被配置为接收所述指令并且基于所述指令操作致动器以移动所述可移动控制表面(36)。3.根据权利要求1所述的系统(16)，该系统(16)还包括与所述飞机(10)的所述机翼(14)上的第二位置关联的第二光束定位传感器(52、52’)，其中所述第二光束定位传感器(52、52’)在所述第二光束定位传感器(52、52’)上的第二可识别位置处感测第二光束。4.根据权利要求3所述的系统(16)，其中，所述处理器还被配置为：从所述第二光束定位传感器(52、52’)接收第二信号，该第二信号包括所述第二光束定位传感器(52、52’)上的所述第二可识别位置；确定所述机翼(14)上的所述第二位置的定位；以及执行所述机翼(14)上的所述第二位置的所述定位与所述机翼(14)上的所述第二位置的预定分析定位的第二比较。5.根据权利要求3所述的系统(16)，其中：所述第一光束定位传感器(52、52’)与要位于所述机翼(14)上的所述第一位置关联，其中，要位于所述机翼(14)上的所述第一位置包括所述机翼(14)在所述机翼(14)的翼弦处的前缘(18)；并且所述第二光束定位传感器(52、52’)与要位于所述机翼(14)上的所述第二位置关联，其中，要位于所述机翼(14)上的所述第二位置包括所述机翼(14)在所述机翼(14)的所述翼弦处的后缘(20)。6.根据权利要求3所述的系统(16)，该系统(16)还包括：第一反射表面(40、40’)，该第一反射表面(40、40’)被与要位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·M·皮特，S·N·普罗沃斯特，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US