用于测试飞行控制面系统的性能的方法和系统技术方案

本申请公开了用于测试飞行控制面系统的性能的方法和系统，提供了一种用于在不同载荷条件下测试装置的性能的方法、仪器和系统。标识要由包括支撑构件、载荷构件和致动构件的联动系统施加到该装置上的载荷分布。基于载荷分布确定用于致动构件的致动器的设置的值。以具有确定的值的设置来操作致动器，使得经由载荷构件将载荷施加到该装置的控制面。施加到控制面上的载荷由以下两者确定：用于致动器的设置的值和联动系统的几何形状。

【技术实现步骤摘要】
用于测试飞行控制面系统的性能的方法和系统
本公开总体上涉及测试飞行控制面/操纵面(controlsurface)，并且更具体地，涉及使用具有致动器的联动系统来容易、快速和准确地测试在模拟的空气动力学载荷条件下的飞行控制面系统的性能的方法和系统。
技术介绍
飞机控制面，也称为飞行控制面，是允许操纵飞机以控制飞机的姿态或取向的空气动力学装置。控制面装置可以包括例如飞行控制面，用于将飞行控制面附接至飞机的一部分(例如，机翼、尾翼)的附接结构，以及用于使飞行控制面移动的运动系统。飞机可以具有任何数量的控制面装置，诸如但不限于方向舵装置、升降器装置、扰流翼装置、副翼装置和襟副翼装置。对于某些类型的飞机，控制面装置由未机械连接至控制面装置的控制系统控制。该控制系统(例如，电传(flybywire)控制系统)可以使用对由飞行员控制驱动的传感器输入做出响应的飞行控制计算机。通常，需要进行测试以确保飞机上的控制面装置和一个或多个控制系统符合要求并符合法规。可以进行测试以证明控制面装置的结构完整性和性能。通常，测试控制面装置包括在实验室环境中将模拟的空气动力学载荷施加到测试装置，该测试装置为、表示或模拟控制面装置。但是，一些当前可用的测试方法和系统需要对测试装置、测试设备或两者进行多次重新配置，以测试多种载荷条件。重复地重新配置测试装置或测试设备以测试不同的载荷条件可能会涉及更多的复杂性并花费比期望更多的时间。此外，现有的测试方法和系统可能无法提供针对各种载荷条件准确地施加具有期望大小和方向(例如，矢量)的载荷所需的可调节性水平。因此，期望具有一种方法和系统，其考虑至少一些上述问题以及其他可能的问题。
技术实现思路
在一个说明性示例中，用于在不同载荷条件下测试装置的性能的仪器包括框架和连接至该框架的联动系统。联动系统包括可移动地连接至框架的支撑构件；可移动地连接至框架的致动构件；以及可移动地连接至致动构件、支撑构件和所述装置的载荷构件。当载荷构件连接至所述装置时，致动构件的操作对所述装置进行加载。在另一个说明性示例中，用于在不同载荷条件下测试装置的性能的系统包括平台和载荷施加系统。载荷施加系统包括附接至平台的多个载荷系统。多个载荷系统中的每个载荷系统包括框架和连接至该框架的联动系统。联动系统包括连接至框架的支撑构件；连接至框架的致动构件；以及可移动地连接至致动构件、支撑构件和所述装置的载荷构件。当载荷构件连接至所述装置时，致动构件的操作对所述装置进行加载。在又一个说明性示例中，提供了一种用于在不同载荷条件下测试装置的性能的方法。该方法包括标识要由包括支撑构件、载荷构件和致动构件的联动系统施加到所述装置上的载荷分布。该方法进一步包括基于载荷分布确定用于致动构件的致动器的设置的值。该方法进一步包括以具有确定的值的设置来操作致动器，使得经由载荷构件将载荷施加到所述装置的控制面。施加到控制面上的载荷由以下两者确定：用于致动器的设置的值和联动系统的几何形状。特征和功能可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在其他实施例中组合，其中，参考以下描述和附图可以看到进一步的细节。附图说明被认为是示例实施例的特征的新颖特征在所附权利要求中阐述。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的示例实施例的以下详细描述，将最好地理解示例实施例以及优选使用模式、其进一步目标和特征。图1为根据示例实施例的测试系统的等距视图的图示。图2为根据示例实施例的图1的测试系统的侧视图的图示。图3为根据示例实施例的图1的测试系统的图示，其中控制面在测试位置处。图4为根据示例实施例的图3的测试系统的侧视图的图示。图5为根据示例实施例的图1的测试系统的图示，其中控制面在测试位置处。图6为根据示例实施例的图5的测试系统的侧视图的图示。图7为根据示例实施例的图1-图6的载荷系统的放大等距视图的图示。图8为根据示例实施例的具有中立构造的图7的载荷系统的联动系统的侧视图的图示。图9为根据示例实施例的具有不同构造的图7的载荷系统的联动系统的侧视图的图示。图10为根据示例实施例的具有另一种构造的图7的载荷系统的联动系统的侧视图的图示。图11为根据示例实施例的用于在不同载荷条件下测试装置的性能的过程的流程图。图12为根据示例实施例的用于在不同载荷条件下测试装置的性能的过程的流程图。图13为根据示例实施例的用于验证施加到控制面的载荷是否匹配载荷分布的过程的图示。图14为根据示例实施例的用于测试控制面的最大载荷限制的过程的流程图。图15为根据示例实施例的飞机制造和保养方法的图示。图16为根据示例实施例的一种飞机的框图。具体实施方式下文描述的示例实施例提供了用于在实验室环境中将空气动力学载荷准确地施加到测试装置的方法和系统，该测试装置为、表示或模拟控制面装置。特别地，可以在实验室环境中容易且准确地创建复杂的载荷分布，而无需重新配置用于测试测试装置的测试设备或仪器。此外，可以远程控制对这些载荷分布的调整。载荷分布可以包括一个或多个离散载荷，这些离散载荷将沿着测试装置施加在一个或多个相应载荷点处。在一个示例实施例中，载荷施加系统包括一个或多个载荷系统，该载荷系统用于将载荷分布施加到测试装置。载荷分布可以包括或基于正常运行载荷、限制载荷、验证荷载或极限载荷、一种或多种其他类型的载荷或其组合。每个载荷系统都包括联动系统，该系统的几何形状允许在测试装置上的相应载荷点处连续施加高度可重复和可预测的载荷。由该载荷施加系统提供的可重复性和可预测性，再加上能够远程调整施加到测试装置的载荷分布的能力，可以实现连续且快速的载荷调整。以这种方式，可以减少测试所需的总时间以及与测试相关的复杂性。特别地，本文描述的方法和系统允许将与飞行相当的铰链载荷和力矩精确且容易地重新释放到测试装置中。例如，本文期望的方法和系统确保可以施加具有期望矢量(例如，期望大小和方向)的载荷。现在参考附图，图1为根据示例实施例的测试系统的等距视图的图示。测试系统100用于在模拟的空气动力载荷下测试装置102的性能。测试系统100可以用于在实验室环境或某种其他类型的测试环境中测试装置102。测试系统100包括基础结构103、平台104和载荷施加系统105。载荷施加系统105和基础结构103附接至平台104或以其他方式固定至平台104。平台104用于支撑装置102。特别地，基础结构103用于将装置102附接至平台104。例如，装置102可以经由基础结构103间接附接至平台104。在一些情况下，基础结构103可以被认为是平台104的一部分或以其他方式集成在平台104中。也可以称为测试装置的装置102可以包括任何数量的部件、系统或其组合。在这些说明性示例中，装置102为控制面装置或为控制面装置的模型。在一些情况下，装置102为控制面装置的表示或模拟版本。装置102包括控制面106、附接结构108和运动系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在不同载荷条件下测试装置(102)的性能的仪器，所述仪器包括：/n框架(202)；以及/n连接至所述框架(202)的联动系统(204)，其中，所述联动系统(204)包括：/n可移动地连接至所述框架(202)的支撑构件(206)；/n可移动地连接至所述框架(202)的致动构件(210)；以及/n载荷构件(208)，所述载荷构件可移动地连接至所述致动构件(210)、所述支撑构件(206)和所述装置(102)，其中，当所述载荷构件(208)连接至所述装置(102)时，所述致动构件(210)的操作加载所述装置(102)。/n

【技术特征摘要】
20200117 US 16/746,6391.一种用于在不同载荷条件下测试装置(102)的性能的仪器，所述仪器包括：
框架(202)；以及
连接至所述框架(202)的联动系统(204)，其中，所述联动系统(204)包括：
可移动地连接至所述框架(202)的支撑构件(206)；
可移动地连接至所述框架(202)的致动构件(210)；以及
载荷构件(208)，所述载荷构件可移动地连接至所述致动构件(210)、所述支撑构件(206)和所述装置(102)，其中，当所述载荷构件(208)连接至所述装置(102)时，所述致动构件(210)的操作加载所述装置(102)。


2.根据权利要求1所述的仪器，其中，所述载荷构件(208)连接至所述装置(102)，使得所述装置(102)的移动使所述联动系统(204)以相应的方式移动，或者可选地，其中，所述载荷构件(208)包括用于测量由所述载荷构件(208)施加到所述装置(102)的载荷的载荷测量装置(712)。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的仪器，其中，所述致动构件(210)、所述支撑构件(206)和所述载荷构件(208)经由接头可移动地连接在一起，并且其中，所述致动构件(210)和所述支撑构件(206)连接至所述框架(202)的相对侧，或者可选地，其中，所述支撑构件(206)在第一接头(705)处可移动地连接至所述框架(202)的第一侧，并且其中，所述致动构件(210)在第二接头(706)处可移动地连接至所述框架(202)的第二侧。


4.根据权利要求3所述的仪器，
其中，所述致动构件(210)包括：
致动器(714)，其中，选择所述第一接头(705)相对于所述框架(202)的第一位置和所述第二接头(706)相对于所述框架(202)的第二位置，使得控制用于所述致动器(714)的单个压力设置足以基于所选的载荷分布加载所述装置(102)，或者可选地
其中，选择所述支撑构件(206)的第一长度、所述载荷构件(208)的第二长度、所述致动构件(210)的第三长度、所述第一接头(705)相对于所述框架(202)的第一位置和所述第二接头(706)相对于所述框架(202)的第二位置，以确保在所述装置(102)的任何测试位置处，所述载荷构件(208)将角度保持在垂直于所述载荷构件(208)的所选公差内。


5.根据权利要求1至2中的任一项所述的仪器，其中，所述致动构件(210)包括：
致动器(714)，或者可选地，其中，所述仪器进一步包括与所述液压致动器(714)通信的远程控制单元(136)，其中，所述远程控制单元(136)控制所述液压致动器(714)的压力设置以控制由所述载荷构件(208)施加到所述装置(102)的控制面(106)的载荷。


6.根据权利要求1至2中的任一项所述的仪器，进一步包括：
平台(102)，其中，所述框架(202)附接至所述平台(102)；
附接至所述平台(102)的基础结构(103)，其中，所述装置(102)附接至所述基础结构(103)；以及可选地
包括多个载荷系统(116)的载荷施加系统(105)，其中，所述框架(202)和所述联动系统(204)形成所述多个载荷系统(116)中的载荷系统(118、120、122、124)。


7.根据权利要求1至2中的任一项所述的仪器，其中，所述装置(102)包括控制面(106)、运动系统(110)和附接结构(108)。


8.一种用于在不同载荷条件下测试装置(102)的性能的系统(100)，所述系统包括：
平台(102)；以及
载荷施加系统(105)，所述载荷施加系统包括附接至所述平台(102)的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·W·德雷福斯，J·S·芬尼根，G·J·休斯，A·拉莫斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US