[發明專利]具有獨立致動控制的高升力致動系統

在審

• 申請號: 201911119919.1
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN111196348A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 埃胡德·察巴里
• 申請（專利權）人: 龐巴迪公司
• 主分類號: B64C9/00
• 分類號: B64C9/00;B64C13/50
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李金剛;梁曉廣

具有獨立致動控制的高升力致動系統。本文公開了一種用于對飛機的多個高升力表面進行差速致動的高升力致動系統。一種示例性高升力致動系統包括多個獨立的驅動裝置，以單獨致動所述多個高升力表面。所述獨立的驅動裝置可包括布置在相應的高升力表面的內側致動器和外側致動器之間的動力驅動單元(PDU)并且包括互連驅動系。至少一個獨立驅動裝置的PDU可包括兩個馬達，所述兩個馬達具有在扭矩加和布置中聯接在一起的相應的馬達輸出部。一種控制器可實現為具有分別聯接到兩個馬達中的一個的兩個獨立控制通道。

技術領域

本公開主要涉及飛機的飛行控制表面的致動，并且更具體地涉及飛機的高升力致動系統。

背景技術

許多固定翼飛機都包括高升力飛行控制表面，它們在一些飛行階段期間展開和/或退回，以改變由機翼產生的升力的量。在一些飛機上，這些高升力飛行控制表面可包括多個前緣縫翼以及多個后緣襟翼。飛機的致動系統可包括位于飛機機身中間的中央驅動單元、共用傳動軸系統以及在可移動的縫翼或襟翼的對應的支撐站上的局部機械致動器。共用軸系統的中央驅動單元被布置在機身的區域中需要很大的驅動動力和很大的角度變化，以將扭矩傳遞到每個機翼上的高升力表面。因而，中央驅動單元通常由并聯作用的兩個馬達驅動，其中馬達的驅動輸出通過差速齒輪箱(例如，速度加和布置)傳遞到軸系統。差速齒輪箱，也稱為速度加和齒輪箱，其特征在于齒輪系具有在操作上聯接的三個軸，使得一個軸的旋轉速度是其它軸的速度之和，并且相對較重且復雜。中央驅動單元同時一致地致動高升力飛行控制表面，例如，內側和外側后緣襟翼被作為單個系統致動。這種中央驅動單元架構確保了聯接到系統的所有高升力表面同步展開，但可能會妨礙功能靈活性，并且由于馬達被布置在機身區域中，所以可能增加機艙噪音。另外，經由共用傳動軸系統來同步聯接高升力表面會導致大量的安裝費用，并具有大量的機械零件，諸如傳動軸部分、接頭、軸承和斜齒輪布置。

可能期望在不同的時間致動外側裝置，并且/或者將外側裝置致動到相對于內側裝置并且相對于彼此的不同位置，例如以改變機翼的彎度。可變彎度系統通常在飛機中使用以改變機翼的曲率(彎度)。在常規的公共軸系統中，獨立表面致動(例如，可變彎度)可能需要在每個機翼上的將內側裝置和外側裝置分開的差速齒輪箱的復雜架構。為了實現獨立的襟翼致動，除了中央驅動單元之外，可以將具有差速齒輪箱的輔助驅動單元聯接到相鄰襟翼的傳動軸上。差速齒輪箱的輸出處的傳動軸速度取決于中央驅動單元以及輔助驅動單元的輸入速度，因為輸出速度是兩個輸入速度的總和，并且因而在很大程度上獨立于由中央驅動單元所驅動的傳動軸的速度。

可替選地，一些可變彎度系統可以使用單獨驅動單元，所述單獨驅動單元單獨地驅動每個高升力表面以增加系統的靈活性。這些單獨驅動單元可以包括例如雙馬達速度加和布置，其中兩個馬達將它們各自的輸出傳遞給差速齒輪箱，所述差速齒輪箱組合/加和兩個馬達的輸出。在這種雙馬達速度加和布置中，單獨馬達可能需要專用的馬達制動器以停止相應的馬達輸出部的旋轉，例如在一個馬達發生故障的情況下，以使剩余的一個馬達能夠操作高升力表面。如果故障馬達的輸出未被相關聯的馬達制動器固定或以其它方式停止，則運行的馬達的輸出可能會反向驅動故障馬達，使得差速輸出處幾乎沒有或沒有動力傳遞。在一些實施方式中，差速齒輪箱可設置有差速鎖，以鎖定差速器并停止相關聯的高升力表面的旋轉，這增加了整體重量和系統復雜性。

用于可變彎度系統的其它方法可以使用分別的驅動單元，這些分別的驅動單元包括直接驅動致動器的分布式系統，所述直接驅動致動器具有安裝在高升力表面的兩側上的集成馬達，所述直接驅動致動器可以經由傳動軸互連，或者以完全分布的方式布置而無需機械相互作用。在高升力表面的兩側上布置直接驅動致動器可能會增加高升力表面的扭矩(扭轉)，從而導致使用壽命縮短或潛在受損的操作。

將期望克服這些擔憂。因而，需要改進的高升力架構和系統，其使復雜性最小化，同時使得能夠獨立地致動外側裝置和內側裝置。

附圖說明