[發明專利]一種飛機碳剎車盤濕態下剎車效率的控制方法

有效

• 申請號: 201210055266.7
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102582602A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 田廣來;逯九利
• 申請（專利權）人: 西安航空制動科技有限公司
• 主分類號: B60T8/74
• 分類號: B60T8/74
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術領域

本發明涉及飛機控制系統領域，具體是一種飛機碳剎車盤的控制方法。

背景技術

飛機采用碳/碳剎車材料后，由于碳/碳剎車在使用中隨著環境及剎車條件的變化，摩擦系數變化范圍較大，特別是動、靜摩擦系數相差1.5倍以上。濕態條件下碳盤摩擦系數衰退超過50％以上；低速低能條件下摩擦系數是正常能量條件下的1.5倍以上。為適應碳剎車材料的摩擦特性，目前國內在剎車系統方面多采用動、靜剎車系統分立設計，靜剎車系統剎車壓力一般采用21MPa壓力體制，而動剎車系統一般采用8～12MPa的壓力體制。雖然分立設計解決了碳剎車靜力矩的問題，但動態剎車力矩控制很難適應各種環境和實際使用條件下的要求。若滿足正常干態條件下的剎車要求，就必須降低濕態條件下的減速度要求。若要滿足濕態條件下的減速度要求，勢必會造成干態條件下剎車力矩過大，甚至會超過起落架限制力矩要求。

通過檢索，未發現針對碳剎車材料濕態條件下剎車效率低的問題進行方法研究的同類專利及文獻。

發明內容

為克服現有技術中存在的動態剎車力矩控制很難適應各種環境和實際使用條件要求的不足，本發明提出了一種飛機碳剎車盤濕態下剎車效率的控制方法。

本發明的具體過程是：

第一步：設定碳剎車盤的最大剎車壓力；通過公式(1)設定該碳剎車盤的最大剎車壓力；

p＝ΔP+2aA_sR_g/(μAnrV²)????????????????????????(1)

其中：p是單個機輪剎車壓力；ΔP是剎車壓力損失；a是減速率；A_s是剎車能量；R_g是機輪滾動半徑；A是活塞面積；n是摩擦面面數；r是摩擦面中徑；μ是摩擦系數；V是機輪剎車速度；

第二步：確定控制目標減速率；根據最大力矩限制值，通過公式(2)確定控制目標減速率；

a＝M_sV²/(2A_sR_g)????????????????????????????????(2)

式中，M_s是起落架最大剎車力矩；a是減速率；V是機輪剎車速度；A_s是剎車能量；R_g是機輪滾動半徑；

第三步：調整機輪剎車減速率。通過調整剎車壓力實現調整機輪剎車減速率。根據飛機剎車過程中由機輪速度傳感器輸出的機輪速度信號，通過公式(3)確定機輪剎車減速率，

a_i＝(V_i+1-V_i)/(t_i+1-t_i)????????????????????????(3)

其中，a_i是從t_i時刻到t_i+1時刻的機輪平均減速率；V_i+1是t_i+1時刻的機輪速度；V_i是t_i時刻的機輪速度；

將確定的機輪剎車減速率與目標減速率比較；根據比較結果調整剎車壓力；當確定的機輪剎車減速率小于或等于目標減速率時，維持施加的剎車壓力不變；當確定的機輪剎車減速率大于目標減速率時，減少壓力調節裝置輸出的剎車壓力。

本發明提出的飛機碳剎車盤濕態下剎車效率的控制方法能夠有效解決飛機剎車系統碳/碳剎車材料濕態條件下剎車效率低問題，使剎車系統適應范圍更寬，同時滿足飛機在各種環境和剎車條件下的減速率及限制力矩要求。

本發明基于根據機輪剎車減速率計算出的剎車力矩值，并通過調節剎車壓力實現對最大力矩的控制。本發明中，根據碳剎車盤在大能載濕態條件下滿足剎車減速率的最低要求值設定最大剎車壓力；根據最大力矩限制值確定控制目標減速率；根據飛機剎車過程中機輪速度信號計算機輪剎車減速率，并與目標減速率比較，當機輪實際減速率大于目標減速率時，壓力調節裝置開始降壓，保證剎車減速率不超過目標減速率。