[發明專利]一種高安全的主動重心控制系統及方法

有效

• 申請號: 202011611972.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112816133B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 楊俊;吳佳駒;張新慧;張曦文;張超
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12;G05D1/08
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 秦媛媛

本發明屬于航空機載系統設計領域，公開了一種高安全的主動重心控制系統及方法，包括：重心監控通道、正常控制通道；重心監控通道設置在航電綜合處理機內，正常控制通道設置在飛控計算機內；正常控制通道包含：目標重心解算單元、實時重心解算單元、燃油調節指令解算單元、燃油管理與測量單元；重心監控通道的輸出端與目標重心解算單元的輸入端連接，目標重心解算單元的的輸出端、實時重心解算單元的輸出端分別與燃油調節指令解算單元的輸入端連接，燃油調節指令解算單元的的輸出端與燃油管理與測量單元的輸入端連接；燃油管理與測量單元的控制端與外部燃油轉輸泵和閥的控制端連接，燃油管理與測量單元的測量端與外部燃油的油箱傳感器連接。

技術領域

本發明屬于航空機載系統設計領域，涉及一種高安全的主動重心控制系統及方法。

背景技術

主動重心技術從上世紀70年代開始，逐步在國外多型軍民用飛機上得到應用，其通過對機上燃油的轉輸控制，實現對飛機重心的主動控制。通過應用該技術，除了能減小飛行阻力，節省燃油消耗，產生顯著的經濟效益外，對于特殊構型的飛機，還能解決飛機設計過程中重心控制的難題。

由于飛機的重心與其飛行安全緊密相關，必須將飛機的重心始終維持允許的變化范圍。傳統上，通過預先設計合理的耗油順序，可以保證飛行中，不會由于燃油的消耗導致飛機的重心超出其使用限制范圍。而應用主動重心控制技術，通常必須要在尾翼處布置配平油箱，由于配平油箱的重心相對很靠后，如果主動重心控制系統發生故障或失效，配平油箱中的燃油無法及時向機翼油箱轉輸，則隨著機翼燃油的消耗，飛機的重心會一直向后移動，很大可能會導致飛機的重心超出其使用后限，引發災難性事故。

可見，應用主動重心控制技術后，在給飛機帶來收益的同時，也對飛行安全帶來了隱患。

發明內容

本發明的目的是：本發明目的提供分布式的，具備多級安全保證措施的主動重心控制系統，其應用可在給家飛機帶來收益的同時，最大程度減小其故障或失效對飛行安全的影響。

為解決此技術問題，本發明的技術方案是：

技術方案一：

一種高安全的主動重心控制系統，，所述控制系統包括：重心監控通道、正常控制通道；重心監控通道設置在航電綜合處理機內，正常控制通道設置在飛控計算機內；

正常控制通道包含：目標重心解算單元、實時重心解算單元、燃油調節指令解算單元、燃油管理與測量單元；

重心監控通道的輸出端與目標重心解算單元的輸入端連接，目標重心解算單元的的輸出端、實時重心解算單元的輸出端分別與燃油調節指令解算單元的輸入端連接，燃油調節指令解算單元的的輸出端與燃油管理與測量單元的輸入端連接；燃油管理與測量單元的控制端與外部燃油轉輸泵和閥的控制端連接，燃油管理與測量單元的測量端與外部燃油的油箱傳感器連接。

本發明技術方案一的特點和進一步的改進為：

(1)所述系統還包括；超控通道；所述超控通道的輸入端接收飛行員的超控指令，所述超控通道的控制端與與外部燃油轉輸泵和閥的控制端連接。

(2)所述系統還包括；接通和斷開控制單元，所述接通和斷開控制單元的輸入端接收飛行員的接通或斷開主動重心控制指令，所述接通和斷開控制單元的輸出端用于控制燃油調節指令解算單元與燃油管理與測量單元的接通或斷開。

(3)所述重心監控通道，用于監測飛機的實時重心；并根據飛機的實時重心輸出告警信息，所述告警信息至少包含：注意級告警信息和警告級告警信息。

技術方案二：

一種高安全的主動重心控制方法，所述方法應用于如技術方案一所述的系統，所述方法包含兩種工作模式：正常工作模式和超控工作模式；

在正常工作模式下：