[發明專利]用于配置運載工具的直接升力控制系統的系統和方法

有效

• 申請號: 201380020334.9
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN104303124B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: H·L·博弗里爾
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G05D1/06
• 分類號: G05D1/06;B64C13/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本公開的實施例大體涉及控制在流體動力表面上的流動。更具體地，本公開的實施例涉及用于配置運載工具的直接升力控制系統的裝置。

背景技術

直接調節升力而非經由調節飛機的俯仰姿態來改變迎角并且由此間接調節升力來控制飛機的飛行路徑，這被稱為直接升力控制(DLC)。DLC飛行控制系統已經應用于商用和軍用飛機，以改善其進場以及著陸操縱特性。

發明內容

介紹了用于配置運載工具的直接升力控制(DLC)系統的系統和方法。提供了多個電傳操縱(fly-by-wire)的控制表面，并調度電傳操縱的控制表面的電傳操縱的控制表面偏轉命令。基于電傳操縱的控制表面偏轉命令對稱地致動電傳操縱的控制表面，使得在沒有使用短周期俯仰控制的情況下調節運載工具的流體動力升力。

以此方式，提供了一種在升降舵失靈的情況下控制裝備有電傳操縱的機翼后緣擾流板的飛機的簡單、低成本的替代裝置。具體地，擾流板被對稱地命令為經由位于飛機操縱桿上的力傳感器直接調節飛機的空氣動力升力并且由此調節飛行路徑。力傳感器信號被整形為確保可以通過基本上極少或基本上沒有飛行訓練而進行操作的飛行員命令響應特性。擾流板偏轉被調度使得空氣動力升力的變化被充分最大化，并且確保沒有不利的俯仰力矩并充分最小化尾翼抖振。

在一個實施例中，運載工具的直接升力控制系統包含多個電傳操縱的控制表面、控制表面直接升力控制調度和致動器?？刂票砻嬷苯由刂普{度產生電傳操縱的控制偏轉命令。致動器基于電傳操縱的控制表面偏轉命令對稱地致動電傳操縱的控制表面，使得在沒有使用短周期俯仰控制的情況下調節運載工具的流體動力升力。

在另一實施例中，一種用于配置運載工具的直接升力控制系統的方法，其提供了多個電傳操縱的控制表面，以及調度電傳操縱的控制表面的電傳操縱的控制表面偏轉命令。該方法進一步基于電傳操縱的控制表面偏轉命令對稱地致動電傳操縱的控制表面，使得在沒有使用短周期俯仰控制的情況下調節運載工具的流體動力升力。

在進一步的實施例中，一種操作包含直接升力控制系統的飛機的方法，在升降舵失靈的情況下激活包含電傳操縱的擾流板的直接升力控制系統。該方法進一步基于電傳操縱的擾流板偏轉命令通過對稱地致動電傳操縱的擾流板來執行進場以及著陸，使得在沒有使用短周期俯仰控制的情況下調節飛機的空氣動力升力。

運載工具的直接升力控制系統可以包括：多個電傳操縱的控制表面；控制表面直接升力控制調度，其可操作為產生多個電傳操縱的控制偏轉命令；以及致動器，其可操作為基于電傳操縱的控制表面偏轉命令對稱地致動電傳操縱的控制表面，使得在沒有使用短周期俯仰控制的情況下調節運載工具的流體動力升力。電傳操縱的控制表面可以包括電傳操縱的擾流板。電傳操縱的控制表面偏轉命令可以包括電傳操縱的擾流板偏轉命令，并且控制表面直接升力控制調度能夠包括電傳操縱的擾流板直接升力控制調度。電傳操縱的擾流板可以被耦接至飛機的機翼，并且力傳感器能夠被布置在飛機的操縱桿上，并且可操作為響應于接收到來自操縱桿的桿力而產生力傳感器信號。如果力傳感器被使用，那么信號可以被整形以獲得直接升力命令，從而保持經由桿力而施加的基本相同的飛行動作，以利用通過短周期俯仰控制作用的直接升力系統來拉平飛機，由此緩解飛行訓練。電傳操縱的控制偏轉命令能夠基于直接升力命令而產生。電傳操縱的擾流板偏轉命令也可以被調度使得飛機的空氣動力升力的變化被充分最大化，并且確保不產生不利的俯仰力矩并充分最小化尾翼抖振。

電傳操縱的擾流板可操作為致動使得在升降舵失靈的情況下配置直接升力控制系統。電傳操縱的擾流板可以被致動，使得在沒有短周期俯仰控制的情況下執行進場以及著陸。

短周期俯仰控制可以包含選自包含升降舵、安定面、水平尾翼和配平片的組中的至少一個控制表面。

本發明涉及一種用于配置運載工具的直接升力控制系統的方法，其包括：提供多個電傳操縱的控制表面；調度電傳操縱的控制表面的多個電傳操縱的控制表面偏轉命令；以及基于電傳操縱的控制表面偏轉命令對稱地致動電傳操縱的控制表面，使得在沒有使用短周期俯仰控制的情況下調節運載工具的流體動力升力。電傳操縱的控制表面可以包括多個電傳操縱的擾流板，并且電傳操縱的控制表面偏轉命令包含多個電傳操縱的擾流板偏轉命令。電傳操縱的擾流板可以被耦接至飛機的機翼。