[發明專利]控制面致動器組件、包括其的飛行器液壓系統以及相關聯的飛行器和方法

在審

• 申請號: 202110248438.1
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113357233A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: M·T·?？怂?/a>;J·M·羅奇
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08;F15B11/16;F15B11/17;F15B13/06;F15B19/00;F16H47/02;B64C13/40
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張穎

本文涉及控制面致動器組件、包括其的飛行器液壓系統以及相關聯的飛行器和方法?？刂泼嬷聞悠鹘M件包括飛行控制面、扭矩產生液壓致動器和可變機臂半徑(VHR)液壓致動器，該飛行控制面可操作地耦接至支撐結構，該扭矩產生液壓致動器被配置成施加扭矩以樞轉飛行控制面，該VHR液壓致動器被配置成改變致動器力矩臂長度以用于樞轉飛行控制面。在一些示例中，飛行器液壓系統包括此類控制面致動器組件，并且飛行器包括此類飛行器液壓系統。在一些示例中，操作飛行器的一個或多個飛行控制面的方法包括：通過用VHR液壓致動器調節對應于所選的飛行控制面的致動器力矩臂長度以及用扭矩產生液壓致動器樞轉所選的飛行控制面，來控制所選的飛行控制面。

技術領域

本公開涉及控制面致動器組件、包括該控制面致動器組件的飛行器液壓系統以及相關聯的飛行器和方法。

背景技術

飛行器包括一個或多個可移動的飛行控制面，諸如用于滾轉控制的機翼上的副翼、用于俯仰控制的機尾的水平尾翼上的升降機、用于偏航控制的機尾的豎直尾翼上的方向舵、導彈的鼻錐以及其他可移動控制面。飛行控制面的移動通常受到機械耦接在支撐構件(例如，翼梁)和飛行控制面之間的一個或多個致動器的影響。在許多飛行器中，飛行控制面的致動器是由一個或多個液壓系統驅動的線性液壓致動器。

飛行器的液壓系統可以被設計成向多個液壓致動器提供液壓流體以在飛行器飛行期間在必要時移動和定位飛行控制面。具體地，液壓系統可以包括一系列供給管線和返回管線，并且一個或多個液壓致動器沿供給管線和返回管線以及飛行控制面定位。泵使液壓流體移動通過供給管線并且到達致動器。液壓流體然后被引導至致動器的不同區段中以使致動器移動并且因此調整飛行控制面。

在飛行期間，不同的飛行控制面可以遭遇到不同幅值的負載，從而需要由液壓致動器產生相應不同的力來移動飛行控制面。液壓致動器所施加的力通常取決于液壓致動器所使用的液壓流體的壓力。在一些示例中，液壓系統在固定壓力下用可變流速的液壓流體來操作。然而，在此類示例中，可以由于對致動器處的流量的計量而出現顯著的壓力損失。在其他示例中，液壓系統的操作壓力是可變的，但是壓力仍必須被配置成對應于致動器中的任一者所遭遇到的最大負載。以這種方式，致動器中的任一者所需要的峰值液壓功率對整個液壓系統提出了尺寸限制。對液壓功率的增加的需求可以限制飛行器的有效范圍或性能，并且/或者可以降低飛行器的有效負載能力。因此，存在對具有液壓系統的飛行器的需求，該液壓系統能夠在降低液壓功率需求的情況下抵抗大且變化的負載致動飛行控制面。

發明內容

本文公開了控制面致動器組件、包括該控制面致動器組件的飛行器液壓系統以及相關聯的飛行器和方法。用于相對于支撐結構選擇性地樞轉飛行控制面的控制面致動器組件包括支撐結構和飛行控制面，該飛行控制面可操作地耦接至支撐結構，使得飛行控制面被配置成相對于支撐結構圍繞控制面樞轉軸線樞轉。控制面致動器組件附加地包括扭矩產生液壓致動器和可變機臂(horn)半徑(VHR)液壓致動器，該VHR液壓致動器可樞轉地耦接至扭矩產生液壓致動器并且可操作地耦接至飛行控制面。扭矩產生液壓致動器和VHR液壓致動器中的每一個包括相應的液壓致動器殼體和相應的桿，這些桿至少部分地延伸到相應的液壓致動器殼體中，使得相應的桿被配置成相對于相應的液壓致動器殼體沿相應的致動器軸線平移。扭矩產生液壓致動器和VHR液壓致動器中的每一個附加地包括相應的液壓閥，這些液壓閥調整液壓流體相對于相應的液壓致動器殼體的流動，以控制相應的桿相對于相應的液壓致動器殼體的位置。扭矩產生液壓致動器和VHR液壓致動器被配置成相對于彼此圍繞致動器耦接軸線樞轉。扭矩產生液壓致動器被配置成向飛行控制面施加扭矩以使飛行控制面相對于支撐結構樞轉。VHR液壓致動器被配置成選擇性地改變致動器力矩臂長度(如在控制面樞轉軸線和致動器耦接軸線之間測量的)，以至少部分地調整由扭矩產生液壓致動器施加到飛行控制面的扭矩。