[其他]采用三個控制器操縱一個申列式致動器的飛行控制系統

無效

• 申請號: 88102523
• 申請日: 1988-04-22
• 公開（公告）號: CN88102523A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 艾米爾·J·特卡斯
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64C13/42
• 分類號: B64C13/42
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 范本國

本發明涉及航空器的飛行控制系統，具體地說，是涉及用于液壓飛行控制致動器的一種余度控制系統。

航空器的飛行控制面（如副翼、升降舵和方向舵）通常由液壓致動器來操縱，液壓致動器一般由一個液壓缸密封住一個裝在傳動桿上的活塞而組成。送入液壓致動器的液壓液通常由一個電動液壓伺服閥所控制，這種伺服閥至少有一個控制線圈用來從控制器接收控制信號。為了檢驗致動器是否正確動作，還有一個線性可變微分變壓器與傳動桿相連。這個線性可變微分變壓器給控制器提供一個指示傳動桿位置的反饋信號。同樣，也可以使一個線性可變微分變壓器與電動液壓伺服閥閥塞以機械方式相連，從而向控制器提供一個指示閥塞位置亦即致動器運動速率的監視信號。

很顯然，采用液壓控制系統的航空器是否安全運行，取決于該系統是否正常工作。另外，由于航空器飛行速度極高，因此在飛行墜毀、乘員生命、財產損失之前往往檢測不到飛行控制故障。因此，液壓飛行控制系統必須盡可能做成是“故障保險”的，或者說是有故障時也能有效地工作，即必須是有故障也能工作的。

實現“故障保險”的飛行控制系統的典型方法是在系統中使用冗余元件。使用冗余元件的飛行控制系統能在一個元件出現故障時仍能工作。為了進一步提高冗余度飛行控制系統的可靠性，冗余元件的數目可以增加到二個甚至三個相同的元件。

理論上說，只要簡單地增加冗余元件的數目就可以使飛行控制系統的可靠性達到任何預定值。但是實際上，所使用的冗余元件的數目受到多種因素的制約：首先，采用飛行控制系統的航空器的重量一般要求降到最小限度。使用冗余元件所導致的額外重量將不適當地使航空器的重量增加;第二，大量的冗余元件也增加了“至少一個元件發生故障”的概率，從而會使整個系統平均故障間隔時間小到不可接受。最后，使用冗余元件很容易使飛行控制系統的成本翻幾番。因此，重要的是以最小的元件數達到最佳的冗余度。

過去，人們曾嘗試把雙線圈電動液壓伺服閥與一個或二個數字控制器結合起來使用。然而使用由一個或者二個控制器控制的單、雙線圈電動液壓伺服閥還不能滿足安全性/可靠性的要求。此外，使用雙線圈電動液壓閥和雙線圈控制器還會在發生故障時引起操作上的不確定性，因為很有可能無法確定哪個控制器和/或哪個電動液壓伺服閥出了故障。

根據本發明的一個方面而提供的一種液壓飛行控制系統包括：

一個串列式液壓致動器，它有一根傳動桿與分別裝在第一缸和第二缸中的二個活塞相聯;

分別控制液壓液流入和流出第一缸和第二缸的第一和第二電動液壓伺服閥，每個伺服閥由一對激勵線圈所控制;

接收飛行控制信號的第一、第二和第三控制器裝置，第一控制器有一條控制通道，能給第一電動液壓閥的一個激勵線圈提供一個輸出信號，從而操縱第一電動液壓伺服閥，第二控制器也有一條輸出通道，能給第二電動伺服閥的一個激勵線圈提供一個輸出信號，從而操縱第二電動液壓伺服閥，第三控制器具第一、第二二條輸出通道，能給第一、第二電動液壓伺服閥的另一個激勵線圈分別提供輸出信號;

監視及控制邏輯裝置，該裝置監視控制裝置、電動液壓伺服閥和致動器的工作情況，有選擇地使控制裝置工作，使得每個電動液壓伺服閥在任一時刻只被一個控制裝置所控制;并在某個電動液壓伺服閥或者驅動該閥的控制裝置工作出現故障時，使與該閥相連的另一控制裝置工作。

本發明所提供的飛行控制系統從操縱飛行控制面的一臺飛行控制計算機中得到輸入飛行控制信號。一個串列式液壓致動器用來操縱液壓控制面。這個串列式致動器有一個傳動桿與飛行控制面相連，兩個分別位于第一和第二缸中的活塞也裝在該傳動桿上。液壓液流入和流出第一和第二缸分別由第一和第二電動液壓伺服閥來控制。這二個電動液壓伺服閥反過來分別由送入一對激勵線圈的信號控制。第一控制器與第一電動液壓伺服閥的一個線圈相連，第二控制器與第二電動液壓伺服閥的一個線圈相連，第三控制裝置器有二個輸出端，分別與第一及第二電動液壓伺服閥中的另一個線圈相連。