BRPI1103504A2 - Sistema de controle de posicionamento para operação de acoplamento cruzado de colunas de controle fly-by-wire - Google Patents

Sistema de controle de posicionamento para operação de acoplamento cruzado de colunas de controle fly-by-wire Download PDF

Info

Publication number
BRPI1103504A2
BRPI1103504A2 BRPI1103504-8A BRPI1103504A BRPI1103504A2 BR PI1103504 A2 BRPI1103504 A2 BR PI1103504A2 BR PI1103504 A BRPI1103504 A BR PI1103504A BR PI1103504 A2 BRPI1103504 A2 BR PI1103504A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
feedback
control
lever
control lever
relative
Prior art date
Application number
BRPI1103504-8A
Other languages
English (en)
Inventor
Zenon P Szulyk
Ganga P Jayaraman
Charles C Frayman
Brian P Dyra
Darryl S Stachniak
Original Assignee
Woodward Mpc Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44652350&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI1103504(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Woodward Mpc Inc filed Critical Woodward Mpc Inc
Publication of BRPI1103504A2 publication Critical patent/BRPI1103504A2/pt

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/02Initiating means
    • B64C13/04Initiating means actuated personally
    • B64C13/12Dual control apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/38Transmitting means with power amplification
    • B64C13/50Transmitting means with power amplification using electrical energy
    • B64C13/503Fly-by-Wire
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G11/00Manually-actuated control mechanisms provided with two or more controlling members co-operating with one single controlled member
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G7/00Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

Sistema de controle de posicionamento para operação de acoplamento cruzado de colunas de controle fly-by-wire. A presente invenção refere-se a um sistema de controle para aeronaves que proporciona retroinformações táteis entre as colunas de controle da aeronave referente às discrepâncias nas entradas de controle às alavancas de comando das respectivas colunas de controle. Em uma implementação, as alavancas de comando têm uma montagem de retroinformações associada que é ajustável em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo de modo a ajustar o perfil de retroinformações aplicado à alavanca de comando correspondente. A posição de cada montagem de retroinformações é ajustada com base em um deslocamento relativo entre a outra montagem de retroinformações e sua alavanca de comando correspondente para proporcionar retroinformaçêes ativas referentes ao controle da outra coluna de controle.

Description

“SISTEMA DE CONTROLE DE POSICIONAMENTO PARA OPERAÇÃO DE ACOPLAMENTO CRUZADO DE COLUNAS DE CONTROLE FLY-BY-WIRE” CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se, em geral, a colunas de controle para aeronaves e, mais particularmente, a colunas de controle fly-by-wire para aeronaves.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO À medida que aumentam as exigências por desempenho tanto de aeronaves civis como militares, as tecnologias de controle convencionais que utilizam ligações mecânicas não podem auxiliar o piloto em relação à atividade de controle mental e manual em níveis mais altos. Como tais, as aeronaves atuais de alto desempenho assim como algumas aeronaves de transporte utilizam alavancas de comando laterais e alavancas de comando centrais “fly-by-wire” também referidas como “colunas de controle”.
Estas colunas de controle fly-by-wire simulam as retroinformações táteis referentes às superfícies de controle da aeronave às colunas de controle.
Em uma coluna de controle “passivo”, o piloto sente as forças de mola ou amortecimento de acordo com a deflexão aplicada de uma alavanca de comando da coluna de controle que consiste em uma entrada de controle a um computador de controle de voo (FCC). Estas forças são realizadas por um pacote de mola e amortecedor. Em tal coluna de controle passivo, as forças controladoras do piloto (isto é, sensação tátil) são geralmente fixadas.
Uma desvantagem deste conceito de controle passivo, opondo-se aos controladores convencionais, é que o piloto perde o contato com as superfícies de controle da aeronave e perde o contato com o segundo piloto na cabine de pilotagem. Como tal, o piloto perde as informações táteis e pode apenas usar dicas visuais para informá-lo sobre o estado de voo e a potência de controle de equilíbrio longitudinal disponível assim como o que o outro piloto está fazendo.
Em uma coluna de controle “ativo de acionamento direto”, o piloto experimenta uma força de controle simulado através do uso apenas de servo-sistemas elaborados. No sistema de controle ativo de acionamento direto, um motor, equipamentos eletrônicos de acionamento, e um algoritmo de controle de força e amortecimento de malha fechada com largura de banda grande são usados para proporcionar as retroinformações táteis diretamente à alavanca de comando simulando as retroinformações táteis das superfícies de controle da aeronave. Utilizando-se este sistema com largura de banda grande, o sistema é dispendioso e volumoso devido ao número aumentado de sensores, e à complexidade do sistema de controle. Além disso, contempla-se que nestes sistemas ativos de acionamento direto, que se o motor falhar, a alavanca de comando pode se tornar travada evitando, assim, que o piloto controle a aeronave. Objetivando corrigir isto, a redundância desnecessária deve ser construída no sistema.
Deseja-se proporcionar um sistema de retroinformações táteis ajustável para uma coluna de controle que não tenha as quedas de colunas de controle “completamente ativas” padrão e que possa ser usada para proporcionar retroinformações táteis a uma coluna de controle referente às atividades do piloto da outra coluna de controle.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em um aspecto, a invenção proporciona um sistema de controle para aeronaves configurado para proporcionar retroinformações táteis entre a primeira e a segunda alavancas de comando de controle referentes às discrepâncias na posição das alavancas de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
Mais particularmente, em uma modalidade, proporciona-se um sistema de controle para aeronaves que compreende primeiras e segundas alavancas de comando, primeiras e segundas montagens de retroinformações e uma disposição de controle. Em uma modalidade, o sistema utiliza um sistema de controle ativo de acionamento indireto. A primeira montagem de retroinformações é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. A primeira alavanca de comando é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo assim como em relação à primeira montagem de retroinformações. A primeira alavanca de comando tem uma primeira posição de alavanca de comando que consiste em uma posição da primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. A primeira montagem de retroinformações tem uma primeira posição de retroinformações que consiste em uma posição da primeira montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. A primeira alavanca de comando e a primeira montagem de retroinformações têm um primeiro erro relativo que é a primeira posição de alavanca de comando menos a primeira posição de retroinformações. A segunda montagem de retroinformações é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. A segunda alavanca de comando é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo assim como em relação à segunda montagem de retroinformações. A segunda alavanca de comando tem uma segunda posição de alavanca de comando que consiste em uma posição da segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. A segunda montagem de retroinformações tem uma segunda posição de retroinformações que consiste em uma posição da segunda montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. A segunda alavanca de comando e a segunda montagem de retroinformações têm um segundo erro relativo que é a segunda posição de alavanca de comando menos a segunda posição de retroinformações. A disposição de controle inclui um modo de acoplamento cruzado no qual a disposição de controle proporciona os primeiros e os segundos comandos de posição de retroinformações para posicionar as primeiras e segundas montagens de retroinformações de tal modo que o primeiro comando de posição de retroinformações seja igual ao segundo erro relativo e o segundo comando de posição de retroinformações seja igual ao primeiro erro relativo.
Em uma modalidade, a primeira montagem de retroinformações proporciona retroinformações táteis de acionamento indireto à primeira alavanca de comando. Estas retroinformações táteis de acionamento indireto proporcionam retroinformações passivas à primeira alavanca de comando quando a primeira alavanca de comando for transicionada a partir de uma primeira posição neutra de retroinformações da primeira montagem de retroinformações. A segunda montagem de retroinformações proporciona retroinformações táteis de acionamento indireto à segunda alavanca de comando. Estas retroinformações táteis de acionamento indireto proporcionam retroinformações táteis passivas à segunda alavanca de comando quando a segunda alavanca de comando for transicionada a partir de uma segunda posição neutra de retroinformações da segunda montagem de retroinformações. Nesta situação, o sistema proporciona retroinformações táteis assim como permite o ajuste da posição das montagens de retroinformações (controle ativo) de tal modo que o perfil tátil passivo em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo possa ser ajustado.
Em uma modalidade mais particular, a primeira montagem de retroinformações inclui uma primeira superfície de carne que define a primeira posição neutra de retroinformações e uma primeira disposição de resistência que servem para orientar a superfície de carne. A primeira alavanca de comando inclui um primeiro seguidor de carne. A primeira disposição de resistência resiste progressivamente ao movimento do primeiro seguidor de carne a partir da primeira posição neutra de retroinformações de modo a proporcionar as retroinformações táteis passivas. A segunda montagem de retroinformações inclui uma segunda superfície de carne que define a segunda posição neutra de retroinformações e uma segunda disposição de resistência. A segunda alavanca de comando inclui um segundo seguidor de carne. A segunda disposição de resistência resiste progressivamente ao movimento do segundo seguidor de carne a partir da segunda posição neutra de retroinformações de modo a proporcionar as retroinformações táteis passivas.
Em uma modalidade ainda mais particular, a primeira e a segunda disposições de resistência de retroinformações são proporcionadas por disposições de mola e amortecedor.
Adicionalmente, em uma modalidade, a primeira e a segunda superfícies de carne têm um formato genérico em V com o primeiro seguidor de carne posicionado no formato em V da primeira superfície de carne e o segundo seguidor de carne é posicionado no formato em V da segunda superfície de carne. Em uma modalidade, a primeira e a segunda posições neutras de retroinformações são proporcionadas quando o primeiro e o segundo seguidores de came estiverem em contato com ambos os lados das superfícies com formato em V.
Em uma modalidade, a primeira montagem de retroinformações inclui uma primeira disposição de pivô móvel que proporciona as retroinformações táteis passivas à primeira alavanca de comando e que define a primeira posição neutra de retroinformações. A primeira montagem de retroinformações inclui, ainda, um primeiro atuador que serve para ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo de tal modo que o perfil de retroinformações da primeira montagem de retroinformações possa ser ajustado em relação aos equipamentos mecânicos para suporte embolo. Adicionalmente, a segunda montagem de retroinformações inclui uma segunda disposição de pivô móvel que proporciona as retroinformações táteis passivas à segunda alavanca de comando e que define a segunda posição neutra de retroinformações. A segunda montagem de retroinformações inclui, ainda, um segundo atuador que serve para ajustar a posição da segunda posição neutra de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo de tal modo que o perfil de retroinformações da segunda montagem de retroinformações possa ser ajustado em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. As porções passivas das primeiras e segundas montagens de retroinformações são interpostas entre o primeiro e o segundo atuadores e as primeiras e segundas alavancas de comando de modo a proporcionar a disposição de acionamento ativo indireto.
Em uma modalidade, a primeira disposição de pivô móvel e a primeira alavanca de comando são afixadas, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para movimento articulado ao redor de um primeiro eixo geométrico comum, e a segunda disposição de pivô móvel e a segunda alavanca de comando são afixadas, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para movimento articulado ao redor de um segundo eixo geométrico comum.
Em uma modalidade mais particular, o primeiro atuador é um atuador linear acoplado, de modo articulado, à primeira disposição de pivô móvel para um movimento articulado relativo entre os mesmos ao redor de um terceiro eixo geométrico. O primeiro atuador é acoplado, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para um movimento ao redor de um quarto eixo geométrico deslocado a partir do terceiro eixo geométrico. O segundo atuador é um atuador linear acoplado, de modo articulado, à segunda disposição de pivô móvel para um movimento articulado relativo entre os mesmos ao redor de um quinto eixo geométrico. O segundo atuador é acoplado, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para um movimento ao redor de um sexto eixo geométrico deslocado a partir do quinto eixo geométrico.
Em uma modalidade, a primeira montagem de retroinformações é configurada de tal modo que uma falha do primeiro atuador não evite o movimento da primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à primeira montagem de retroinformações, e a segunda montagem de retroinformações é configurada de tal modo que uma falha do segundo atuador não evite o movimento da segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à segunda montagem de retroinformações.
Em uma modalidade, a disposição de controle também um modo de prioridade no qual uma alavanca selecionada entre as primeiras e as segundas alavancas de comando tem sua montagem de retroinformações mantida em uma posição fixa em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e a disposição de controle é configurada para ajustar a posição da montagem de retroinformações da alavanca não-selecionada entre as primeiras e as segundas alavancas de comando com base em uma diferença entre a primeira e a segunda posição de alavanca de comandos. Isto permite que uma alavanca de comando seja operada sem retroinformações táteis referentes às discrepâncias entre as primeiras e as segundas alavancas de comando.
Em uma implementação mais particular do modo de prioridade quando a primeira alavanca de comando for aquela selecionada entre as alavancas de comando, a disposição de controle controla a segunda posição de retroinformações de tal modo que a segunda posição de retroinformações seja igual à segunda posição de retroinformações mais a primeira posição de alavanca de comando menos a segunda posição de alavanca de comando. Altemativamente, quando a segunda alavanca de comando for aquela selecionada entre as alavancas de comando, a disposição de controle controla a primeira posição de retroinformações de tal modo que a primeira posição de retroinformações seja igual à primeira posição de retroinformações mais a segunda posição de alavanca de comando menos a primeira posição de alavanca de comando.
Em uma modalidade, a primeira montagem de retroinformações e a primeira alavanca de comando são afixadas, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para um movimento articulado ao redor de um primeiro eixo geométrico comum. Adicionalmente, a segunda montagem de retroinformações e a segunda alavanca de comando são afixadas, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para um movimento articulado ao redor de um segundo eixo geométrico comum. A primeira posição de alavanca de comando e a primeira posição de retroinformações são medidas em graus ao redor do primeiro eixo geométrico comum, sendo que a segunda posição de alavanca de comando e a segunda posição de retroinformações são medidas em graus ao redor do segundo eixo geométrico comum.
Em uma modalidade adicional, proporciona-se um sistema de controle para aeronaves que permite ajustar o perfil de retroinformações proporcionado a uma alavanca de comando fly-by-wire. O sistema inclui uma primeira alavanca de comando e uma primeira disposição de retroinformações que proporciona um primeiro perfil de retroinformações passivo para a primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. Pelo menos uma porção da primeira disposição de retroinformações é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à primeira alavanca de comando que serve para ajustar o primeiro perfil de retroinformações.
Em uma modalidade mais particular, um primeiro atuador é acoplado à primeira disposição de retroinformações passivas que serve para ajustar a posição da primeira disposição de retroinformações passivas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo que servem para ajustar o primeiro perfil de retroinformações.
Adicionalmente, uma disposição de controlador de retroinformações é configurada para controlar o primeiro atuador que serve para ajustar a posição da primeira disposição de retroinformações passivas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
Em uma modalidade, o sistema inclui, ainda, uma segunda alavanca de comando, uma segunda disposição de retroinformações e um segundo atuador. A segunda disposição de retroinformações proporciona um segundo perfil de retroinformações passivas para a segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. Pelo menos uma porção da segunda disposição de retroinformações é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à segunda alavanca de comando que serve para ajustar o segundo perfil de retroinformações. O segundo atuador ajusta a posição da segunda disposição de retroinformações passivas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo que servem para ajustar o segundo perfil de retroinformações. A disposição de controlador de retroinformações é configurada para controlar o segundo atuador que serve para ajustar a posição da segunda disposição de retroinformações passivas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
Em uma modalidade adicional, a segunda disposição de retroinformações define uma posição neutra de retroinformações. A disposição de controlador de retroinformações é configurada para ajustar a posição da primeira disposição de retroinformações a uma posição igual à posição da segunda alavanca de comando em relação à segunda posição neutra de retroinformações.
Em uma modalidade, a disposição de controlador de retroinformações é configurada para controlar o segundo atuador de modo a ajustar a posição da segunda disposição de retroinformações para proporcionar uma força de orientação que orienta a segunda alavanca de comando em direção a uma mesma posição absoluta em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo como a posição absoluta da primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
Em uma modalidade, a disposição de controlador de retroinformações é configurada para controlar o primeiro atuador que serve para ajustar a posição da primeira disposição de retroinformações passivas de tal modo que uma primeira posição de retroinformações atual da primeira montagem de retroinformações seja igual a uma posição de retroinformações anterior da primeira montagem de retroinformações mais uma diferença entre a primeira posição de alavanca de comando e a segunda posição de alavanca de comando.
Em uma modalidade, a disposição de controlador de retroinformações é configurada para controlar o primeiro atuador de modo a oscilar para trás e para frente a primeira disposição de retroinformações quando a segunda posição de alavanca de comando não for igual à primeira posição de alavanca de comando. Isto pode ser usado para proporcionar um aviso aos pilotos que existe uma discrepância de controle ou que o avião entrou em estol.
Além disso, o sistema pode ser configurado de tal modo que uma falha do primeiro atuador não evite o movimento da primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
Em uma modalidade adicional, proporciona-se uma primeira alavanca de comando, uma segunda alavanca de comando, uma segunda montagem de retroinformações e uma disposição de controle. A primeira alavanca de comando é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. Uma primeira posição de alavanca de comando é a posição da primeira alavanca de comando em relação a uma primeira posição neutra comum dos equipamentos mecânicos para suporte em solo. A segunda alavanca de comando é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. A segunda montagem de retroinformações é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à segunda alavanca de comando. A segunda posição de alavanca de comando é a posição da segunda alavanca de comando em relação a uma segunda posição neutra comum dos equipamentos mecânicos para suporte em solo. As posições neutras comuns representam uma mesma posição neutral embora em locais diferentes.
Uma segunda posição de retroinformações é a posição da segunda montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo. A disposição de controle é configurada para controlar a posição da segunda montagem de retroinformações de tal modo que a segunda posição de alavanca de comando seja mantida igual à primeira posição de alavanca de comando.
Proporcionam-se, também, métodos de proporcionar retroinformações às alavancas de comando de controle de uma aeronave.
Em um método para proporcionar retroinformações a uma alavanca de comando de controle de uma aeronave, o método inclui as seguintes etapas: captar uma primeira posição de alavanca de comando que consiste em uma posição de uma primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; captar uma primeira posição de retroinformações que consiste em uma posição de uma primeira montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; determinar um primeiro erro relativo que consiste em uma primeira posição de alavanca de comando menos a primeira posição de retroinformações; e ajustar uma segunda posição de retroinformações, que consiste em uma posição de uma segunda montagem de retroinformações de uma segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo, de tal modo que a segunda posição de retroinformações seja igual ao primeiro erro relativo.
Em uma implementação mais more particular, o método inclui, ainda, as etapas de captar uma segunda posição de alavanca de comando que consiste em uma posição da segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; captar a segunda posição de retroinformações; determinar um segundo erro relativo que consiste em uma segunda posição de alavanca de comando menos a segunda posição de retroinformações; e ajustar a primeira posição de retroinformações de tal modo que a primeira posição de retroinformações seja igual ao primeiro erro relativo.
Em um método, as etapas de ajustar a primeira e a segunda posições de retroinformações ocorrem de modo substancialmente contínuo de tal modo que quando uma dentre a primeira e a segunda alavancas de comando for movida a uma posição diferente em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo comparando-se à alavanca de comando, pelo menos uma dentre a primeira e a segunda posições de retroinformações é ajustada de modo a fazer com que as primeiras e segundas montagens de retroinformações permaneçam substancialmente em uma mesma posição relativa em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
Em um método, o mesmo compreende, ainda, a etapa de orientar passivamente a primeira alavanca de comando quando a primeira alavanca de comando for deslocada a partir de uma posição neutra de retroinformações da primeira montagem de retroinformações e orientar passivamente a segunda alavanca de comando quando a segunda alavanca de comando for deslocada a partir de uma posição neutra de retroinformações da segunda montagem de retroinformações.
Em um método, o mesmo compreende, ainda, a etapa de iniciar um modo de prioridade de modo a priorizar a segunda alavanca de comando, e realizar as etapas a seguir quando estiver no modo de prioridade: captar a primeira posição de alavanca de comando; captar uma primeira posição de retroinformações; captar uma segunda posição de alavanca de comando que consiste em uma posição de uma segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; determinar um erro relativo da primeira alavanca de comando que consiste em uma segunda posição de alavanca de comando menos a primeira posição de alavanca de comando; e ajustar a primeira posição de retroinformações adicionando-se o erro relativo da primeira alavanca de comando à primeira posição de retroinformações.
Em um método, o método compreende, ainda, a etapa de sempre manter a segunda posição de retroinformações fixada quando existir uma diferença entre a primeira e a segunda posições de alavanca de comando.
Os métodos também podem incluir vibrar a primeira alavanca de comando ajustando-se reciprocamente a primeira posição de retroinformações quando a primeira posição de alavanca de comando não for igual a uma segunda posição de alavanca de comando.
Um método adicional inclui as etapas de: captar uma primeira posição de alavanca de comando que consiste em uma posição de uma primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; captar uma primeira posição de retroinformações que consiste em uma posição de uma primeira montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; captar uma segunda posição de alavanca de comando que consiste em uma posição de uma segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; determinar um primeiro erro relativo que consiste em uma segunda posição de alavanca de comando menos a primeira posição de alavanca de comando; e ajustar a primeira posição de retroinformações adicionando-se o primeiro erro relativo à primeira posição de retroinformações.
Em uma modalidade, o método compreende, ainda, a etapa de sempre manter a posição de uma segunda montagem de retroinformações em uma posição fixa quando existir uma diferença entre a primeira e a segunda posições de alavanca de comando. Este método pode ser usado como um modo de prioridade onde apenas uma única alavanca de comando recebe retroinformações referentes ao erro relativo entre as duas alavancas de comando diferentes.
Em um método adicional, proporciona-se um método para proporcionar retroinformações táteis a uma primeira alavanca de comando de um sistema de controle para aeronaves. O método inclui as etapas de: proporcionar retroinformações passivas quando a primeira alavanca de comando for movida a partir de uma primeira posição neutra de retroinformações de uma primeira montagem de retroinformações; e ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações da primeira montagem de retroinformações em relação a uma posição neutra em solo para ajustar a orientação aplicada à primeira alavanca de comando pela primeira montagem de retroinformações.
Em uma modalidade mais particular, a etapa de ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações inclui ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações em relação à posição neutra em solo correspondente a ajustes relativos em posição de uma segunda alavanca de comando da aeronave de modo a proporcionar retroinformações táteis à primeira alavanca de comando referente ao posicionamento da segunda alavanca de comando.
Em uma modalidade mais particular, os ajustes relativos na posição da segunda alavanca de comando consistem em uma posição relativa da segunda alavanca de comando a partir de uma segunda posição neutra de retroinformações de uma segunda montagem de retroinformações. A etapa de ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações inclui ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações igual ao deslocamento da segunda alavanca de comando a partir da segunda posição neutra de retroinformações.
Em um método, o método compreende, ainda, a etapa de ajustar uma posição da segunda posição neutra de retroinformações da segunda montagem de retroinformações com base em uma diferença entre a posição da primeira alavanca de comando relativa à primeira posição neutra de retroinformações. Em uma implementação mais particular, a etapa de ajustar uma posição da segunda posição neutra de retroinformações inclui ajustar a posição da segunda posição neutra de retroinformações igual ao deslocamento da primeira alavanca de comando a partir da primeira posição neutra de retroinformações.
Em um método, os ajustes relativos na posição da segunda alavanca de comando consistem em um ajuste relativo nas posições da segunda alavanca de comando relativas à primeira alavanca de comando de tal modo que a etapa de ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações inclua posicionar a primeira posição neutra de retroinformações a uma posição igual à posição da segunda alavanca de comando menos a posição da primeira alavanca de comando mais a posição da primeira posição neutra de retroinformações.
Em um método adicional, as etapas de ajustar a posição da primeira e da segunda posições neutras de retroinformações matem substancialmente as primeiras e as segundas alavancas de comando em uma mesma posição em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
Deve-se notar que vários aspectos desses métodos e sistemas podem ser usados juntos ou separadamente.
Outros aspectos, objetivos e vantagens da invenção se tornarão mais aparentes a partir da descrição detalhada a seguir quando tomada em conjunto com os desenhos em anexo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Os desenhos em anexo incorporados que formam uma parte do relatório descritivo ilustram vários aspectos da presente invenção e, juntos à descrição, servem para explicar os princípios da invenção. Nos desenhos: A Figura 1 é uma representação esquemática simplificada de um sistema de controle para aeronaves de acordo com uma modalidade da presente invenção; A Figura 2 é um fluxograma esquemático de um modo do sistema de controle da Figura 1; e A Figura 3 é um fluxograma esquemático de um modo diferente do sistema de controle da Figura 1.
Muito embora a invenção seja descrita em relação a determinadas modalidades preferenciais, não há intenção de limitá-la a essas modalidades. Em contrapartida, pretende- se abranger todas as alternativas, modificações e equivalentes incluídos no espírito e escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações em anexo.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A Figura 1 é uma ilustração esquemática simplificada de um sistema de controle para aeronaves 100 que serve para controlar a arfada, o rolamento ou tanto a arfada como o rolamento de uma aeronave. O sistema de controle para aeronaves 100 inclui, em geral, primeiras e segundas colunas de controle 102, 104 (genericamente referidas como “colunas de controle 102, 104”). As colunas de controle 102, 104 são usadas pelos pilotos (por exemplo, piloto e co-piloto) para controlar várias as operações da aeronave, tais como arfada, rolamento e/ou arfada e rolamento.
As colunas de controle 102, 104 são consideradas colunas de controle fly-by-wire devido ao fato de a manipulação das colunas de controle para ajustar a arfada e/ou o rolamento da aeronave não ser diretamente transladada às superfícies de controle da aeronave por dispositivos mecânicos. Ao invés disso, os desvios das colunas de controle a partir de posições neutras são convertidos em sinais elétricos. Então, esses sinais são enviados a atuadores que usam os sinais elétricos para realizar alterações proporcionais nas superfícies de controle da aeronave.
Devido ao fato de as colunas de controle 102, 104 não serem mecanicamente ligadas às superfícies de controle, o sistema de controle 100 incorpora as retroinformações táteis aplicadas às colunas de controle 102, 104 para simular a sensação que um piloto sentiría se as colunas de controle 102, 104 estivessem de fato mecanicamente acopladas às superfícies de controle. Por exemplo, se os pilotos solicitarem um grande grau de arfada ou rolamento, as retroinformações táteis aumentariam a quantidade de força que o piloto precisaria aplicar às colunas de controle para implementar tal alteração nas superfícies de controle. Como tal, um grande grau de desvio no controle atual da aeronave seria executado aplicando-se uma grande força à coluna de controle correspondente pelos pilotos.
As colunas de controle 102, 104 incluem, em geral, primeiras e segundas alavancas de comando 108, 110 (isto é, alavancas de comando do piloto e co-piloto) através das quais os pilotos inserem os sinais de controle referentes à arfada e/ou rolamento desejados. As primeiras e segundas alavancas de comando 108, 110 interagem com as primeiras e segundas montagens de retroinformações 112, 114 de modo a proporcionar retroinformações táteis. As colunas 102, 104 são acopladas a uma disposição de controle eletrônico 106 que controla os ajustes dinâmicos das montagens de retroinformações 112, 114.
Cada montagem de retroinformações 112, 114 proporciona as retroinformações táteis a sua alavanca de comando correspondente 108, 110. Estas retroinformações táteis têm dois componentes. Em primeiro lugar, as retroinformações táteis se referem ao estado de voo, isto é, o grau de arfada ou rolamento que o piloto está solicitando devido ao grau de deflexão da alavanca de comando a partir de uma posição neutra. A segunda porção das retroinformações táteis se refere a conflitos entre as duas colunas de controle 102, 104 diferentes. Mais particularmente, as montagens de retroinformações 112, 114 proporcionam retroinformações táteis quando as duas alavancas de comando 108, 110 não estiverem na mesma posição em relação a um equipamentos mecânicos para suporte em solo, isto é, os pilotos estão proporcionando comandos de controle conflitantes à aeronave.
Reportando-se à Figura 1, as colunas de controle 102, 104 desta modalidade são substancialmente idênticas. A alavanca de comando inclui uma primeira porção de preensão 116 e a alavanca de comando 110 inclui uma segunda porção de preensão 118. Os pilotos manipulam manualmente as porções de preensão 116, 118 para controlar o grau desejado de arfada e/ou rolamento. A porção de preensão 116 é operacionalmente acoplada a uma primeira biela 120 e a porção de preensão 118 é operacionalmente acoplada à segunda biela 122. As bielas 120, 122 são operacionaimente acoplados ou incluem um dentre o primeiro e o segundo seguidores de carne 124, 126, respectivamente (ilustrados como roletes na presente modalidade). Os seguidores de carne 124, 126 interagem com as montagens de retroinformações 112, 114 correspondentes de modo a proporcionar um perfil variável de retroinformações táteis às alavancas de comando 108, 110.
As alavancas de comando 108, 110 se articulam ao redor de um ponto de articulação correspondente entre um primeiro ou um segundo ponto de articulação comum 128, 130 em relação a uma posição neutra em solo correspondente entre uma primeira e uma segunda posição neutra em solo 132, 134. O deslocamento angular das alavancas de comando 108, 110 em relação à posição neutra em solo correspondente 132, 134 é proporcional ao grau de arfada ou rolamento que o piloto estiver solicitando, isto é, proporcional ao grau de alteração das superfícies de controle correspondentes da aeronave.
Em geral, as montagens de retroinformações 112, 114 proporcionam retroinformações táteis ao piloto proporcionando-se resistência ao movimento das alavancas de comando 108, 110 a partir da posição neutra em solo 132, 134. Em uma modalidade, as montagens de retroinformações 112, 114 são montagens de retroinformações ativas de acionamento indireto. Como tais, o sistema proporciona tanto retroinformações ativas como passivas. As montagens de retroinformações 112, 114 utilizar retroinformações passivas como uma primeira forma de retroinformações táteis, que, conforme mencionado anteriormente, se refere ao estado de controle das alavancas de comando 108, 110. Isto se refere ao grau de arfada e/ou rolamento solicitado e simula a fixação às superfícies de controle da aeronave. Estas retroinformações passivas são proporcionadas por disposições de resistência 136, 138 (isto é, um pacote de molas e amortecedores) que se opõem ao movimento rotativo da alavanca de comando 108, 110 a partir de uma posição neutra de retroinformações utilizando-se uma ou mais molas e/ou amortecedores ou outros dispositivos de orientação.
Em modalidades típicas, o perfil de resistência da disposição de resistência aumenta quanto maior for o grau de deslocamento ou deflexão angular das alavancas de comando 108, 110 a partir da posição neutra 132, 134. Esta resistência proporciona retroinformações ao piloto de tal modo que quando o piloto solicitar um determinado grau de arfada ou rolamento, a memória muscular dos pilotos tenderá a aplicar um determinado grau de força de pressão ou atração para superar a força das molas e dos amortecedores das disposições de resistência 136, 138. Portanto, os pilotos “aprenderão” quanta força é necessária para controlar a aeronave, isto é, quanta força será usada para ajustar a posição das alavancas de comando 108, 110 em relação à posição neutra em solo 132, 134 para um determinado grau de arfada e/ou rolamento.
As montagens de retroinformações 112, 114, na modalidade ilustrada, incluem um primeiro ou um segundo carne perfilado 144, 146 que tem primeiras e segundas superfície de carne em formato de V 148, 150, respectivamente, através das quais os seguidores de carne 124, 126 interagem. À medida que a transição dos seguidores de carne 124, 126 se afasta do centro, isto é, a parte inferior do “V”, das superfícies de carne 148, 150, as disposições de resistência 136, 138 aumentam a força angular aplicada à alavanca de comando correspondente 108, 110 de modo a proporcionar retroinformações táteis ao piloto. O ponto central das superfícies de carne 148, 150 também pode ser referido como uma “posição neutra de retroinformações” ou uma “posição neutra de pivô móvel”, porque nesta posição, não se aplicam forças rotacionais às alavancas de comando 108, 110 pelas montagens de retroinformações 112, 114. Em uma modalidade, na posição neutra de retroinformações (conforme mostrado na Figura 1), os seguidores de carne 124, 126 entrarão em contato com ambos os lados da superfície de carne em formato de V correspondente 148, 150, de tal modo que nenhuma força rotacional seja aplicada às alavancas de comando 108, 110 pelas montagens de retroinformações 112, 114. Na Figura 1, a posição neutra de retroinformações é ilustrada como sendo alinhada às posições neutras em solo 132, 134. O sistema de controle para aeronaves 100 também é configurado para proporcionar retroinformações táteis aos pilotos quando existir uma discrepância da entrada de controle entre as duas diferentes alavancas de comando 108, 110, isto é, quando um piloto estiver tentando proporcionar um grau diferente de arfada e/ou rolamento do que o outro piloto.
Esta é a segunda forma de retroinformações táteis identificadas acima e consiste em retroinformações ativas.
Em uma modalidade, as montagens de retroinformações 112, 114 são configuradas para tentar manter as primeiras e segundas alavancas de comando 108, 110 em uma mesma posição relativa aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 quando as ações de um piloto causarem um desvio na posição entre as duas alavancas de comando 108, 110.
De modo a proporcionar retroinformações táteis ativas a uma alavanca de comando 108, 110 referentes à operação da outra alavanca de comando 110, 108, as montagens de retroinformações 112, 114 incluem include um dentre o primeiro e o segundo pivôs móveis 152, 154 que são acionados por um primeiro e segundo atuadores 156, 158 correspondentes de modo a ajustar a posição do primeiro e do segundo carnes 144, 146 em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159. O ajuste da posição dos carnes 144, 146 ajusta o perfil de retroinformações de força relativo aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159. Portanto, pode-se aplicar uma força diferente às alavancas de comando 108, 110 correspondentes pela montagem de retroinformações 108, 110 correspondente quando as alavancas de comando 108 110 forem movidas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
Além disso, devido ao fato de a porção de retroinformações passivas, isto é, as disposições de resistência 136, 138, os pivôs móveis correspondentes 152, 154, os carnes 144, 146 serem interpostos entre os atuadores 156, 158, a mesma proporciona um acionamento indireto já que os atuadores não são diretamente acoplados às alavancas de comando 108, 110 e/ou as alavancas de comando 108, 110 podem se mover, pelo menos até certo grau, independentemente dos atuadores 156, 158.
Os pivôs móveis 152, 154 são montados, de modo rotativo, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 para rotação ao redor do primeiro e do segundo pontos de articulação comuns 128, 130, respectivamente. Como tal, permite-se que a alavanca de comando 108, 110 e o pivô móvel 152, 154 de uma determinada coluna de controle 102, 104 girem ao redor de um eixo geométrico comum correspondente proporcionado pelo respectivo ponto de articulação comum 128, 130.
Ajustando-se a posição dos pivôs móveis 152, 154, e, consequentemente, dos carnes correspondentes 144, 146 da mesma ao redor dos pontos de articulação comuns 128, 130, a resistência ou o perfil de retroinformações aplicado às alavancas de comando correspondentes 108, 110 é alterado proporcionando-se retroinformações táteis ao piloto de resistência aumentada ou reduzida que indica uma discrepância entre os comandos proporcionados pelas duas alavancas de comando 108, 110. Esta ajustabilidade no perfil de força também pode ser usada para tentar manter as duas alavancas de comando 108, 110 em um local comum quando um piloto inserir uma discrepância de controle proporcionando- se uma força corretiva à alavanca de comando movida que compensa a força aumentada aplicada pelo piloto que tentar desviar a partir de outra alavanca de comando.
Na modalidade ilustrada, os atuadores 156, 158 são ilustrados como atuadores lineares acoplados, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 e acoplado, de modo articulado, aos pivôs móveis 152, 154. No entanto, outros atuadores podem ser usados, tais como atuadores giratórios posicionado, por exemplo, em pontos de articulação 128, 130 ou motores tendo engrenagens que atuam em engrenagens correspondentes dos pivôs móveis 152, 154. Podem-se utilizar outros tipos de mecanismos de acionamento quem serve para ajustar a posição dos pivôs móveis 152, 154 em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159.
Em general, quando uma das alavancas de comando 108, 110 for desviada, a disposição de controle 106 do sistema de controle para aeronaves 100 comanda a montagem de retroinformações 112, 114 associada à outra alavanca de comando 108, 110 de modo a proporcionar um ajuste proporcional à posição do pivô móvel correspondente 152, 154. Isto ajusta a posição do carne correspondente 144, 146 e sua posição neutra de retroinformações para proporcionar as retroinformações táteis à outra alavanca de comanda 108, 110 em relação à deflexão da alavanca de comando movida. Adicionalmente, sem quaisquer forças aplicadas pelo piloto da alavanca de comando correspondente, tal alavanca de comando será movida até a mesma alavanca de comando posição em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 como a alavanca de comando desviada.
Cada alavanca de comando 108, 110 tem um ou mais sensores de posição de alavanca de comando 160, 162 associados à mesma que proporciona retroinformações à disposição de controle 106 quanto à posição absoluta das alavancas de comando 108, 110 em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159. Estas posições absolutas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 podem ser referidas à primeira posição de alavanca de comando para a primeira alavanca de comando 108 e a segunda posição de alavanca de comando para a segunda alavanca de comando 110. Estas posições, na modalidade ilustrada, são posições angulares ao redor dos pontos de articulação comuns 128, 130. Estas posições absolutas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 se encontram tipicamente sob a forma de um deslocamento relativo angular a partir das posições neutras em solo 132, 134 ao redor dos pontos de articulação comuns 128, 130. No entanto, outros sistemas podem usar sistemas de estilo de coordenadas.
Cada pivô móvel 152, 154 tem pelo menos um sensor de posição de pivô móvel 164, 166 associado ao mesmo que proporciona retroinformações à disposição de controle 106 quanto à posição absoluta dos pivôs móveis 152, 154 em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159. Estas posições absolutas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo podem ser genericamente referidas como uma primeira e uma segunda posições de retroinformações ou, de modo mais específico, uma primeira e uma segunda posição de pivô móvel para o primeiro e o segundo pivôs móveis 152, 154, respectivamente. Além disso, estas posições, na modalidade ilustrada, são posições angulares ao redor de pontos de articulação comuns 128, 130. Estas posições absolutas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 encontram-se tipicamente sob a forma de um deslocamento relativo angular a partir das posições neutras em solo 132, 134 ao redor dos pontos de articulação comuns 128, 130. No entanto, uma coordenada absoluta ou um sistema cilíndrico pode ser configurado e usado. A disposição de controle 106 consiste genericamente em uma disposição de controle em fileiras que inclui primeiros e segundos controladores de posição de nível baixo 168, 170 (também referidos como “controladores de pivô móvel”) que servem para controlar e monitorar a posição dos pivôs móveis 152, 154. Os controladores de posição de nível baixo 168, 170 controlam os atuadores 156, 158 para controlar a posição dos pivôs móveis 152, 154, e, consequentemente, os carnes 144, 146, ao redor dos pontos de articulação comuns 128, 130.
Em uma modalidade preferencial, o controle dos pivôs móveis 152, 154 é um controle de malha fechada para posicionar precisamente os pivôs móveis 152, 154 em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159. Este controle de malha fechada pode ser um controle tipo proporcional, integral e diferencial (PID). A disposição de controle 106 também inclui um controlador de alto nível 172 (também referido como um “controlador de acoplamento cruzado” ou um “controlador de alavanca de comando dupla”). O controlador de alto nível 172 compara e processa as informações posicionais das alavancas de comando 108, 110 e dos pivôs móveis 152, 154 e gera, genericamente, um comando de posição de pivô móvel que comanda a colocação ou ajuste desejado na posição dos pivôs móveis 152, 154, que é, então, executado pelo controlador de posição de nível baixo 168, 170.
Como tal, o controlador de alto nível 172 recebe as informações da alavanca de comando e posição de pivô móvel a partir dos sensores 160, 162, 164, 166. Tipicamente, estas informações são passadas a partir dos controladores de posição de nível baixo 168, 170 ao controlador de alto nível 172. No entanto, outras disposições são contempladas de tal modo que as informações sejam diretamente transmitidas ao controlador alto nível 172.
Além disso, embora os controladores 168, 170, 172 sejam ilustrados como controladores separados, um único módulo pode ser configurado para realizar as funções de todos os controladores 168, 170, 172.
Proporciona-se uma discussão adicional da estrutura e dos recursos adicionais das colunas de controle 102, 104 em pedidos co-pendentes: 1) número de registro legal 507975, intitulado “Indirect Drive Active Control Column,” Pedido No. 12/845.160 depositado em 28 de julho de 2010, e atribuído à cessionária do pedido instantâneo e 2) número de registro legal 507949, intitulado “ACTIVE CONTROL COLUMN WITH MANUALLY ACTIVATED REVERSION TO PASSIVE CONTROL COLUMN,” Pedido No. 12/845.246 depositado em 28 de julho de 2010, e atribuído à cessionária do pedido instantâneo. Os ensinamentos e as descrições de ambos os pedidos se encontram aqui incorporados a título de referência.
Agora que as estruturas gerais do sistema de controle 100 foram discutidas, a operação do sistema de controle 100 será descrita.
Quando os pivôs móveis 152, 154 estiverem em uma posição neutra em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo, isto é, a posição neutra de pivô móvel é igual às posições neutras em solo 132, 134 conforme ilustrado na Figura 1, a resistência de retroinformações aplicada às alavancas de comando 108, 110 se baseia na quantidade de força gerada pelo deslocamento das disposições de resistência 136, 138 como a transição dos seguidores de carne 124, 126 ao longo das superfícies de carne 148, 150 à medida que as alavancas de comando 108, 110 são desviadas a partir das posições neutras em solo 132, 134, e, consequentemente, a partir das posições neutras de pivô móvel dos carnes 144, 146. Nesta configuração, a memória muscular dos pilotos será usada para inserir um grau desejado de arfada e/ou rolamento aplicando-se o grau “aprendido” de força às alavancas de comando 108, 110 para superara a resistência pelas disposições de resistência 136, 138. Portanto, um determinado grau de deslocamento a partir das posições neutras de pivô móvel pode ser associado a uma determinada quantidade de força.
No entanto, quando as primeiras e segundas alavancas de comando 108, 110 não forem simultânea e igualmente deslocadas a partir das posições neutras em solo correspondentes 132, 134, a disposição de controle 106 comanda as alterações correspondentes na posição do primeiro e do segundo pivôs móveis 152, 154 com a finalidade de ajustar a força aplicada às alavancas de comando 108, 110. O mesmo ajusta a posição neutra de retroinformações da montagem de retroinformações correspondente 112, 114. Isto proporciona retroinformações táteis aos pilotos onde existir uma discrepância na entrada de controle entre as duas alavancas de comando separadas 108, 110. Esta também ajusta a quantidade de força que os pilotos precisam aplicar às alavancas de comando 108, 110 para mover as alavancas de comando 108, 110 até uma posição absoluta desejada em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 a partir das posições neutras em solo 132, 134. Portanto, a memória muscular correspondente a um grau desejado de deslocamento não irá corresponder à força necessária para suportar o novo perfil de retro informações proporcionado por uma montagem de retroinformações correspondente 112, 114. A disposição de controle 106 pode ser configurada em um modo de acoplamento cruzado onde as retroinformações táteis referentes à posição de cada alavanca de comando 108, 110 são retroalimentadas à outra coluna de controle 102, 104. Alternativamente, a disposição de controle 106 pode ser configurada em um modo de prioridade onde uma alavanca de comando priorizada não recebe retroinformações táteis a partir da alavanca de comando não-priorizada e apenas a alavanca de comando não-priorizada deve receber retroinformações táteis proporcionais à magnitude do erro entre a mesma e a alavanca de comando priorizada.
Na modalidade ilustrada, cada alavanca de comando 108, 110 inclui um botão de prioridade 176, 178 para uma determinada prioridade à alavanca de comando correspondente e retirando-se o sistema do modo de acoplamento cruzado e colocando-o em um modo de prioridade.
Tipicamente, o modo de acoplamento cruzado será o modo padrão a não ser que um dos botões de prioridade 176, 178 seja ativado e será descrito primeiramente.
Neste modo, antes de qualquer entrada do piloto em uma alavanca de comando 108, 110, as alavancas de comando 108, 110 se encontram tipicamente nas posições neutras em solo 132, 134 de tal modo que não exista deflexão em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 ou aos pivôs móveis correspondentes 152, 154 ou, genericamente, as superfícies de carne 148, 150. De modo semelhante, os pivôs móveis correspondentes 152, 154 e as superfícies de carne 148, 150 também devem ter suas posições neutra de pivô móvel nas posições neutras em solo 132, 134, isto é, na posição neutra em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159. Como tais, as posições medidas das alavancas de comando 108, 110 e dos pivôs móveis 152, 154 a partir das posições neutras em solo 132, 134 devem ser, por exemplo, iguais a zero.
No modo de acoplamento cruzado (também referido como “modo normal” ou “modo padrão”), a disposição de controle 106 operará de modo a manipular o posição de pivô móvel dos pivôs móveis 152, 154 e das superfícies de carne correspondentes 148, 150 de tal modo que a posição do primeiro pivô móvel 152 seja igual à diferença na posição de alavanca de comando da segunda alavanca de comando 110 em relação à posição de pivô móvel do segundo pivô móvel 154. De modo semelhante, a posição de pivô móvel do segundo pivô móvel 154 é igual à diferença na posição da alavanca de comando da primeira alavanca de comando 108 em relação à posição de pivô móvel do primeiro pivô móvel 152.
Tipicamente, estas posições de pivô móvel serão baseadas na posição da posição neutra de pivô móvel em relação às posições neutras em solo 132, 134.
Expandindo-se nesta operação e conforme notado anteriormente, uma primeira posição de alavanca de comando é a posição da primeira alavanca de comando 108 em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 (isto é, a posição neutra em solo 132). Uma primeira posição de retroinformações (também referida como uma “primeira posição de pivô móvel”) é a posição da primeira montagem de retroinformações (isto é, pivô móvel 152) em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 (isto é, a posição neutra em solo 132). Um primeiro erro relativo é a primeira posição de alavanca de comando menos a primeira posição de retroinformações. Portanto, o primeiro erro relativo é a posição da primeira alavanca de comando 108 em relação à posição neutra de pivô móvel correspondente do pivô móvel 152. Quando o primeiro erro relativo is zero, não se deve aplicar nenhuma força angular líquida à primeira alavanca de comando 108 pela primeira montagem de retroinformações 112, e, particularmente, pela disposição de resistência 136.
De modo semelhante, uma segunda posição de alavanca de comando é a posição da segunda alavanca de comando 110 em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 (isto é, a posição neutra em solo 134). Uma segunda posição de retroinformações (também referida como uma “segunda posição de pivô móvel”) é a posição da segunda montagem de retroinformações (isto é, pivô móvel 154) em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159 (isto é, a posição neutra em solo 134).
Um segundo erro relativo é a segunda posição de alavanca de comando menos a segunda posição de retroinformações. Portanto, o segundo erro relativo é a posição da segunda alavanca de comando 110 em relação à posição neutra de pivô móvel correspondente do pivô móvel 154. Quando o segundo erro relativo for igual a zero, não se deve aplicar nenhuma forma angular líquida à segunda alavanca de comando 110 pela segunda montagem de retroinformações 114, e, particularmente, pela disposição de resistência 138. A disposição de controle 106, no modo de acoplamento cruzado, é configurada para proporcionar um primeiro e um segundo comando de posições de retroinformações (também referidos como comandos de posição de pivô móvel) à posição das primeiras e segundas montagens de retroinformações 112, 114 (pivôs móveis 152, 154) de tal modo que o primeiro comando de posição de retroinformações seja igual ao segundo erro relativo e o segundo comando de posição de retroinformações seja igual ao primeiro erro relativo.
Este controle é um controle dinâmico de tal modo que alterações incrementais na posição das primeiras e das segundas alavancas de comando 108, 110 em relação a seus pivôs móveis correspondentes 152, 154 sejam rapidamente retroalimentadas à outra disposição.
Isto permite que algumas modalidades evitem substancialmente o ajuste das duas alavancas de comando em posições de alavanca de comando absolutas significativamente diferentes.
Descreve-se, agora, um exemplo desta operação.
Supõe-se que exista uma entrada de piloto inicialmente em apenas uma alavanca de comando, por exemplo, à primeira alavanca de comando 108 apenas, igual a uma quantidade de força para deslocar a alavanca de comando um 10 graus positivos em relação ao eixo neutro mecânico 132 (em sentido horário ao redor do eixo geométrico comum 128 na Figura 1 ilustrado pela seta 180). Adicionalmente, a segunda alavanca de comando 110 terá inicialmente uma entrada zero a partir do segundo piloto. A primeira alavanca de comando 108 será transicionada para uma primeira posição de alavanca de comando de 10 graus positivos. A primeira posição de pivô móvel será igual a zero, conforme não haverá alterações na posição do primeiro pivô móvel 152 em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159. A partir desta alteração na posição da primeira alavanca de comando 108 em relação ao pivô móvel 152, existe um primeiro erro relativo de 10 graus positivos. Conforme notado, a disposição de controle 106 opera de tal modo que o primeiro erro relativo seja o segundo comando de pivô móvel para o segundo pivô móvel 154. Portanto, a disposição de controle 106 envia/gera um segundo comando de pivô móvel de 10 graus positivos para o segundo controlador de pivô móvel 170 que controla sucessivamente o segundo atuador 158 utilizando-se o controle de malha fechada até que o segundo pivô móvel 154 tenha sido girado para uma posição de 10 graus positivos ao redor do eixo geométrico comum 130.
Isto também faz com que a segunda alavanca de comando 110 gire 10 graus positivos ao redor do eixo geométrico comum 130 junto ao segundo pivô móvel 154 (direção positiva ilustrada pela seta 181). Isto resulta porque não existem forças externas aplicadas à segunda alavanca de comando 110 pelo outro piloto, e o segundo seguidor de carne 126 fica preso no segundo carne 146.
Portanto, após esta primeira entrada inicial pelo piloto que controla a primeira alavanca de comando 108, ambas as alavancas de comando são deslocadas à primeira e à segunda posições de alavanca de comando que são 10 graus positivos ao redor dos respectivos pontos de articulação comuns 128, 130.
Deve-se notar que a disposição de controle 106 inclui uma lógica para testar se as alavancas de comando 108, 110 individuais estão se movendo ou não em relação a seu pivô móvel 152, 154 correspondente para determinar se o comando de pivô móvel a outra coluna 102, 104 deve ou não ser ajustado.
Neste caso, apenas a primeira alavanca de comando 108 se moveu em relação a seu pivô móvel 152 (isto é, ocorreu uma alteração no primeiro erro relativo), logo, apenas o segundo pivô móvel 154 foi ajustado a partir de sua posição, isto é, a posição neutra em soto 134. A segunda alavanca de comando 110 permaneceu em sua posição neutra de pivô móvel girando-se junto ao segundo pivô móvel 154 e, portanto, o segundo erro relativo permaneceu igual a zero de tal modo que a lógica determinada que não tivesse necessidade de alterar o primeiro comando de pivô móvel. Portanto, o primeiro comando de pivô móvel permaneceu controlando o primeiro pivô móvel 152 a uma posição zero, isto é, a posição neutra em solo 132.
Se o piloto que controla a segunda alavanca de comando 110 decidir ajustar o controle da aeronave e desviar a alavanca de comando 110 a partir da posição de 10 graus positivos, a disposição de controle 106 irá gerar um novo primeiro sinal de comando de pivô móvel de modo a ajustar uma posição do primeiro pivô móvel 152. Isto ocorre porque a aplicação de força para mover a segunda alavanca de comando 110 para uma nova posição fará com que a mesma seja deslocada a partir de sua posição neutra de pivô móvel gerando um novo segundo erro relativo diferente de zero.
Tipicamente, o controle dos dois pivôs móveis 152, 154 consiste em um processo dinâmico de tal modo que apenas pequenas alterações na posição das alavancas de comando 108, 110 causem uma alteração correspondente no comando de pivô móvel para a outra montagem de retroinformações 112, 114. Isto ajustará continuamente as forças de retroinformações aplicadas às alavancas de comando 108, 110 devido a alterações incrementais na posição de qualquer alavanca de comando 108, 110, que em operação tenderá a criar uma força de reação que compensa o novo deslocamento da segunda alavanca de comando que tende a evitar o movimento da segunda alavanca de comando 110 a partir da segunda posição de alavanca de comando de 10 graus positivos. À medida que o piloto no controle da segunda alavanca de comando 110 tentar, por exemplo, mover a segunda alavanca de comando 110 de volta 1 grau negativo (ilustrado como a seta 182 na Figura 1), esta manipulação será retroalimentada à primeira disposição de retroinformações 112 acoplada à primeira alavanca de comando 108 através da disposição de controle 106, e, particularmente, do controlador de alto nível 172. Isto proporciona retroinformações táteis ao piloto que controla a primeira alavanca de comando 108 onde agora existe uma discrepância nos sinais enviados pelas duas colunas de controle 102, 104 separadas.
Antes da manipulação pelo segundo piloto, o primeiro piloto que controla a primeira alavanca de comando 108 experimentará as retroinformações passivas associadas a um deslocamento de 10 graus positivos. Como tal, o piloto que controla a primeira alavanca de comando 108 aplicará a quantidade de força que ele “aprendeu” a aplicar à primeira alavanca de comando 108 de modo a manter a primeira alavanca de comando 108 na posição da alavanca de comando em 10 graus positivos com o intuito de superar a resistência proporcionada pela disposição de resistência 136. Isto causará uma carga igual sobre a primeira alavanca de comando 108 de tal modo que a primeira alavanca de comando 108 esteja em equilíbrio.
Além disso, a segunda alavanca de comando 110 estará em equilíbrio porque existe uma carga externa igual a zero e a carga igual a zero aplicada pelo segundo pivô móvel 154 porque a segunda alavanca de comando 110 permanece no local neutro de pivô móvel ao longo da segunda superfície de carne 150. Como tal, também existe uma carga líquida igual a zero sobre a segunda alavanca de comando 110 de tal modo que permaneça em um estado de equilíbrio.
No entanto, visto que a segunda alavanca de comando 110 é manipulada a partir de sua alavanca de comando posição, isto é, deslocada em uma direção no sentido anti- horário, ilustrada como a seta 182 a partir da segunda posição de alavanca de comando de 10 graus positivos, cria-se um segundo erro relativo entre a segunda alavanca de comando 110 e o segundo pivô móvel 154. A disposição de controle 106 captará a alteração no segundo erro relativo e iniciará um primeiro comando de pivô móvel de modo a ajustar a posição do primeiro pivô móvel 152 igual a este erro relativo. Isto ajusta quase imediatamente as forças aplicadas à primeira alavanca de comando 108 proporcionando retroinformações táteis ao primeiro piloto de uma discrepância entre as primeiras e as segundas alavancas de comando 108, 110.
Por exemplo, visto que a segunda alavanca de comando realiza isto em uma segunda posição de alavanca de comando de nove graus positivos (isto é, foi transicionada em 1 grau negativo), o segundo erro relativo se torna 1 grau negativo. Isto corresponde à diferença entre a segunda posição de alavanca de comando de 9 graus positivos menos a segunda posição de pivô móvel de 10 graus positivos.
Agora, este 1 grau negativo se torna o primeiro comando de pivô móvel que é enviado pela disposição de controle 106 ao primeiro controlador de pivô móvel 168 que serve para ajustar a posição do primeiro pivô móvel 152. Como tal, o primeiro controlador de pivô móvel 168 acionará o primeiro pivô móvel 152 a uma posição de 1 grau negativo, ilustrada pela seta 184 na direção em sentido anti-horário. Este movimento em sentido anti- horário do primeiro pivô móvel 152 proporcionará retroinformações táteis ao primeiro piloto que contra a primeira alavanca de comando 108.
Se o primeiro piloto tentar manter a alavanca de comando 108 na primeira posição de alavanca de comando de 10 graus positivos, a força aplicada pelo primeiro piloto à primeira alavanca de comando precisará aumentar igual a uma quantidade de força que é tipicamente associada a uma primeira posição de alavanca de comando de 11 graus positivos. Isto ocorre porque o deslocamento relativo atual da primeira alavanca de comando 108 a partir da disposição de retroinformações 112, e, mais particularmente, a partir de sua primeira posição neutra de pivô móvel em relação ao primeiro carne 144 é igual a 11 graus positivos. Estes 11 graus positivos são iguais aos 10 graus positivos de deslocamento da primeira alavanca de comando 108 a partir da posição neutra em solo menos 1 grau negativo de deslocamento do primeiro pivô móvel 152 a partir da posição neutra em solo 132, devido ao novo primeiro comando de pivô móvel.
Tipicamente, estas retroinformações táteis aplicadas à primeira alavanca de comando 108 farão com que o primeiro piloto se aconselhe com o segundo piloto para corrigir a discrepância entre as duas entradas de controle separadas pelos pilotos separados. Neste ponto, um dos pilotos interromperá a aplicação de uma carga externa à alavanca de comando correspondente do piloto de tal modo que esta alavanca de comando não controlada seja transicionada à mesma orientação da alavanca de comando controlada.
No entanto, se o primeiro piloto mantiver a primeira alavanca de comando 108 na primeira posição de alavanca de comando de 10 graus positivos, enquanto o primeiro pivô móvel 152 transiciona para uma primeira posição de pivô móvel de 1 grau negativo, isto também acionará uma nova alteração no segundo comando de pivô móvel. Devido ao fato de agora existir um novo primeiro erro relativo (isto é, 11 graus positivos), o segundo comando de pivô móvel se torna 11 graus positivos. Este novo segundo comando de pivô móvel faz com que o segundo controlador de pivô móvel 170 acione o segundo pivô móvel 154 a uma segunda posição de pivô móvel de 11 graus positivos. Isto proporciona uma resistência adicional à segunda alavanca de comando 110.
Mais particularmente, à medida que o segundo piloto aplica a força à segunda alavanca de comando 110 necessária para um deslocamento de 1 grau negativo, devido ao fato de o pivô móvel 154 estar se movendo 1 grau na direção positiva à segunda posição de pivô móvel de 11 graus positivos, o movimento da segunda alavanca de comando 110 à segunda posição de alavanca de comando de 9 graus positivos requer que o piloto insira uma força equivalente a um deslocamento de dois graus negativos. Isto ocorre porque a segunda alavanca de comando 110 está sendo deslocada dois graus negativos em relação à segunda posição neutra de pivô móvel do segundo pivô móvel 154.
No entanto, se o segundo piloto aplicar apenas a quantidade de força necessária para 1 grau negativo de deslocamento, então, a segunda alavanca de comando realmente transicionará de volta à posição absoluta de 10 graus positivos.
Este ajuste simultâneo de ambos os pivôs móveis 152, 154 é o controle dinâmico do sistema que induz ambos os pilotos a experimentarem retroinformações táteis nas quais existe uma discrepância entre seus comandos de entrada. Em uma modalidade, compreende-se que se ambos os pilotos tentarem manter a discrepância, isto é, a primeira alavanca de comando em uma primeira posição de alavanca de comando de 10 graus e a segunda alavanca de comando em uma segunda posição de alavanca de comando de 9 graus, os pilotos precisarão proporcionar quantidades continuamente crescentes de força para manter as alavancas de comando em equilíbrio porque ocorrerão ajustes contínuos do primeiro e do segundo pivôs móveis. Esta quantidade continuamente crescente de força fará com que os pilotos determinem qual alavanca de comando deve controlar.
Além disso, devido ao fato de o ajuste no primeiro e no segundo comandos de pivô móvel ser dinâmico, as atualizações ao primeiro e ao segundo comando de pivô móvel evitam, tipicamente, que a segunda alavanca de comando nunca entre na segunda posição de alavanca de comando de 9 graus positivos. Ao invés disso, a posição do segundo pivô móvel é continuamente ajustada para agir contrariamente à força aplicada pelo segundo piloto na direção negativa (isto é, a direção em sentido anti-horário ilustrada como a seta 182) de tal modo que a segunda alavanca de comando permaneça substancialmente na segunda posição de alavanca de comando de 10 graus positivos.
Portanto, as disposições de retroinformações 112, 114 continuam a ajustar a quantidade de força aplicada desse modo às alavancas de comando 108, 110 correspondentes de modo a proporcionar um estado de equilíbrio para ambas as alavancas de comando se aproximarem da posição de 10 graus positivos. Em outras palavras, o ajuste das posições de pivô móvel age contrariamente à qualquer discrepância nas posições da alavanca de comando para tentar e manter as duas alavancas de comando em uma mesma posição relativa aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159.
No entanto, se o primeiro piloto não desejar manter a primeira alavanca de comando 108 na primeira posição de alavanca de comando de 10 graus positivos, e decidir meramente manter a força externamente aplicada à primeira alavanca de comando 108 constante, o novo primeiro comando de pivô móvel de 1 grau negativo fará com que as primeiras e segundas alavancas de comando 108, 110 sejam transicionadas a algumas posições de alavanca de comando de 9 graus positivos.
Isto ocorre porque a primeiro piloto ainda estaria aplicando a força necessária para deslocar a primeira alavanca de comando 108 10 graus positivos a partir de sua posição neutra de pivô móvel. No entanto, devido ao fato de a posição neutra de pivô móvel ter se movido 1 grau devido ao novo primeiro comando de pivô móvel, o erro relativo entre a primeira alavanca de comando e o primeiro pivô móvel permanece igual a 10 graus positivos. Mais particularmente, a primeira posição de alavanca de comando de 9 graus positivos menos uma posição de pivô móvel de 1 grau negativo consiste em um erro relativo de 10 graus positivos.
Adicionalmente, devido ao fato de o primeiro erro relativo não ser alterado porque a primeira alavanca de comando 108 está se movendo com o primeiro pivô móvel 152, a lógica determinará que não há necessidade de modificar o segundo comando de pivô móvel e o segundo comando de pivô móvel permanece em 10 graus positivos.
Novamente, as alavancas de comando 108, 110 precisam se equilibrar porque as forças líquidas que agem sobre as alavancas de comando 108, 110 são iguais a zero. As forças externas aplicadas aos pilotos são compensadas pelos pivôs móveis 152, 154. A Figura 2 é uma representação esquemática da lógica 200 que serve para gerar o primeiro e o segundo comandos de pivô móvel quando estiver no modo de acoplamento cruzado. A primeira ramificação 202 se refere à determinação do segundo comando de pivô móvel. A segunda ramificação 204 se refere á determinação do primeiro comando de pivô móvel. As duas ramificações são quase idênticas, exceto pelas entradas que são usadas para determinar os comandos. Como tal, apenas a primeira ramificação 202, que serve para determinar o segundo comando de pivô móvel será discutida no presente documento com uma compreensão que a segunda ramificação opera de modo substancialmente idêntico. A primeira ramificação 202 usa as entradas captadas da primeira posição de alavanca de comando (bloco 206) e da primeira posição de pivô móvel (bloco 208). Um primeiro erro relativo é, então, determinado subtraindo-se a primeira posição de pivô móvel da primeira posição de alavanca de comando (bloco 210). O primeiro erro relativo é, então, filtrado passa-baixo (bloco 212). O primeiro erro relativo filtrado é, então, comparado para determinar se o mesmo é maior que um valor limiar (bloco 214). Se o primeiro erro relativo filtrado for maior que o valor limiar, o segundo comando de pivô móvel é igual ao primeiro erro relativo (bloco 216). Se o primeiro erro relativo filtrado não for maior que o valor limiar, o mesmo é comparado de modo a observar se é menor que o valor negativo do valor limiar (bloco 218). Se o primeiro erro relativo filtrado for menor que o valor negativo do valor limiar (bloco 218), o segundo comando de pivô móvel é igual ao primeiro erro relativo (bloco 216).
Se o primeiro erro relativo filtrado não for menor que o valor negativo do valor limiar (bloco 218), o segundo comando de pivô móvel é igual a zero (bloco 220), isto é, o segundo pivô móvel 154 é conduzido à posição neutra em solo 134. Estas etapas de comparação ajudam a eliminar os ajustes nos comandos de pivô móvel devido a alterações muito pequenas na posição das alavancas de comando 108, 110, tal como devido à vibração no sistema ou erro associado aos sensores.
Conforme notado anteriormente, estes cálculos ocorrem quase continuamente de tal modo que a atualização à posição nos comandos de pivô móvel seja quase instantânea.
Uma vez descrito o modo de acoplamento cruzado, descrever-se-á o modo de prioridade. Cada alavanca de comando 108, 110 inclui um botão de prioridade correspondente 176, 178 para proporcionar prioridade a tal alavanca de comando. No modo de prioridade, a alavanca de comando com determinada prioridade não capta retroinformações táteis a partir da alavanca de comando não-priorizada. Como tal, o pivô móvel 152, 154 para a alavanca de comando priorizada 108, 110 sempre permanece na posição neutra em solo 132, 134. Neste modo, apenas a alavanca de comando não- priorizada experimenta as retroinformações táteis, isto é, a força, referentes às discrepâncias entre a primeira e a segunda posições de alavanca de comando. Mais particularmente, se a alavanca de comando não-priorizada não seguir os deslocamentos da primeira alavanca de comando, as retroinformações são proporcionadas à segunda alavanca de comando. Além disso, no modo de prioridade, a montagem de retroinformações não-priorizada é configurada para tentar manter a alavanca de comando não-priorizada na mesma posição de alavanca de comando da alavanca de comando priorizada.
Descreve-se, agora, um exemplo do modo de prioridade com base na primeira alavanca de comando 108 sendo determinada a prioridade.
Novamente, tanto as alavancas de comando 108, 110 como os pivôs móveis 152, 154 para este exemplo são inicialmente supostos nas posições neutras em solo 132, 134.
Este modo utiliza um método diferente para determinar o comando de pivô móvel para a alavanca de comando não-priorizada. Neste modo, o segundo comando de pivô móvel (isto é, o comando de pivô móvel para a alavanca de comando não-priorizada) é igual à soma da segunda posição de pivô móvel anterior (isto é, a posição de pivô móvel não- priorizada) mais o valor da primeira posição de alavanca de comando menos a segunda posição de alavanca de comando (isto é, a posição de alavanca de comando priorizada menos a posição de alavanca de comando não-priorizada).
Como tal, se a primeira alavanca de comando 108 for movida para uma primeira posição de alavanca de comando de 10 graus positivos, a segunda alavanca de comando 110, é novamente movida para uma segunda posição de alavanca de comando de 10 graus positivos retirando-se qualquer entrada pelo segundo piloto. Isto ocorre porque o segundo comando de pivô móvel será a soma da segunda posição de pivô móvel atual de zero grau mais a diferença entre a primeira posição de alavanca de comando (10 graus positivos) menos a segunda posição de alavanca de comando (zero grau). Novamente, nota-se que este cálculo realmente ocorre continuamente em uma escala muito mais incrementai.
Portanto, o segundo comando de pivô móvel consiste em 10 graus positivos conduzido o segundo pivô móvel 154 a 10 graus positivos e conduzindo simultaneamente a segunda alavanca de comando 110 à mesma posição por causa da ausência de qualquer carga externa na segunda alavanca de comando 110.
Agora, se o primeiro piloto manipular novamente a primeira alavanca de comando 108, o segundo pivô móvel 154 será ajustado de acordo com a nova diferença posicionai entre as primeiras e as segundas alavancas de comando 108, 110. Se a segunda alavanca de comando 110 for mantida em uma posição de 10 graus positivos, as retroinformações táteis serão geradas à segunda alavanca de comando referente ao movimento da primeira alavanca de comando 108. Mais particularmente, supõe-se um movimento negativo (seta 184) da primeira alavanca de comando 108 em direção a uma primeira posição de alavanca de comando de 9 graus positivos. O segundo controlador de pivô móvel será instruído para conduzir similarmente o segundo pivô móvel 154. Neste ponto, a diferença entre a primeira posição de alavanca de comando (9 graus positivos) e a segunda posição de alavanca de comando (10 graus positivos) é igual a 1 grau negativo. Este valor é adicionado à segunda posição de pivô móvel atual de 10 graus positivos para conduzir o segundo pivô móvel 154 para 9 graus positivos. Sem forças/entradas externas a partir do segundo piloto, a segunda alavanca de comando 110 transicionará com o segundo pivô móvel 154 até uma segunda posição de alavanca de comando de 9 graus. De modo notável, devido à ação dinâmica da disposição de controle 106, o movimento da segunda alavanca de comando 110 ocorrerá quase imediata e continuamente à medida que a primeira alavanca de comando 108 é deslocada a partir da posição de 10 graus positivos, e não somente, após a primeira alavanca de comando 108 ter sido transicionada para a posição de 9 graus.
No entanto, se o segundo piloto resistir a este movimento e tentar manter a segunda alavanca de comando 110 em uma segunda posição de alavanca de comando de 10 graus positivos, as retroinformações táteis referentes à discrepância serão proporcionadas ao segundo piloto na quantidade, pelo menos inicialmente, de aproximadamente 1 grau do valor de força. Isto ocorre porque o segundo piloto está aplicando uma força para manter a segunda alavanca de comando em uma posição que não seja coincidente à segunda posição neutra de pivô móvel do segundo pivô móvel 154.
Em outro exemplo, se o segundo piloto aplicar uma força à segunda alavanca de comando 110 referente a um deslocamento de 1 grau negativo (seta 182), a segunda alavanca de comando 110 permanecería substancialmente na posição de 10 graus positivos assim como o segundo pivô móvel 154 seria ajustado para compensar a segunda entrada do piloto. À medida que a segunda alavanca de comando 110 começa a se deslocar na direção em sentido anti-horário (seta 182), um erro relativo entre a primeira posição de alavanca de comando menos a segunda posição de alavanca de comando será gerado. Isto fará com que o segundo pivô móvel 154 se mova na direção positiva de modo a compensar esta força aplicada.
Visto que este é um sistema dinâmico que continuará para ajustar a posição do segundo pivô móvel 154 adicionando-se o erro relativo entre a primeira e a segunda posições de alavanca de comando, eventualmente, o segundo comando de pivô móvel será equivalente a 11 graus positivos. Nesta orientação atualizada, a segunda alavanca de comando 110 será, então, mantida substancialmente na posição de 10 graus positivos porque o segundo piloto estará aplicando uma força igual de modo a deslocar normalmente a alavanca de comando em um 1 grau negativo.
No entanto, esta força será deslocada pela nova posição do segundo pivô móvel 154 e o perfil de força de retroinformações correspondentemente novo na posição de 11 positivos. Como tal, a segunda alavanca de comando 110 será deslocada 1 grau a partir de sua posição neutra de pivô móvel fazendo-se com que, desse modo, um grau positivo de força seja aplicado à segunda alavanca de comando 110 pelo segundo pivô móvel 154 compensando, assim, a força gerada pelo piloto. Portanto, a segunda alavanca de comando 110 terá um estado de equilíbrio substancialmente na posição de 10 graus positivos, que também corresponde à mesma posição da primeira alavanca de comando 108.
Uma vez que o segundo piloto decidir interromper sua força equivalente a um deslocamento de 1 grau negativo, o segundo pivô móvel 154 será ajustado para continuar a manter a segunda alavanca de comando 110 na primeira posição de alavanca de comando, isto é, a posição de 10 graus positivos. À medida que o segundo piloto começar a aliviar sua força a partir da segunda alavanca de comando 110, a força aplicada à segunda alavanca de comando 110 pelo segundo pivô móvel 154 (isto é, o valor de força de 1 grau positivo) fará com que a segunda alavanca de comando 110 se desvie, incrementalmente, na direção positiva (isto é, 10 graus positivos mais a quantidade incrementai na direção ilustrada pela seta 181). Esta quantidade incrementai criará um novo erro relativo entre a primeira posição de alavanca de comando e a segunda posição de alavanca de comando. No entanto, este será um erro relativo negativo que causa um ajuste no segundo comando de pivô móvel.
Se o segundo piloto tentar manter uma discrepância entre a posição das primeiras e segundas alavancas de comando 108, 110 continuando-se a tentar a transição da segunda alavanca de comando 110 em direção à posição de 9 graus positivos, o segundo pivô móvel 154 será comandado continuamente a aumentar positivamente sua posição para aumentar as forças que agem sobre a segunda alavanca de comando 110. Como tal, o segundo piloto precisaria aumentar continuamente a quantidade de força negativa aplicada á segunda alavanca de comando. No entanto, novamente, mais provavelmente, a segunda alavanca de comando permanecerá novamente em uma posição de equilíbrio da posição de 10 graus positivos assim como a força crescente pelo piloto será continuamente agida contrariamente pela força crescente aplicada pelo segundo pivô móvel 154 devido ao ajuste na posição da superfície de carne 150. Este ajuste na superfície de carne 150 resulta em um ajuste no perfil de força gerado quando referenciado aos equipamentos mecânicos para suporte em solo 159. A Figura 3 proporciona um diagrama de bloco 300 da lógica de controle referente ao modo priorizado. Novamente, a porção superior do diagrama se refere à determinação do segundo comando de pivô móvel (bloco 302) e a porção inferior do diagrama se refere à determinação do primeiro comando de pivô móvel (bloco 304). Para este exemplo, as porções superior e inferior operam substancialmente iguais e, portanto, apenas a porção superior, isto é, a porção que serve para determinar o segundo comando de pivô móvel será discutida.
Este modo usa as entradas da primeira posição de alavanca de comando (bloco 306), a segunda posição de alavanca de comando (bloco 308), a primeira posição de pivô móvel (bloco 310) e a segunda posição de pivô móvel (bloco 308). O erro relativo entre as primeiras e as segundas alavancas de comando 108, 110 (referidas como o erro relativo entre a primeira alavanca de comando e a segunda alavanca de comando) é determinado subtraindo-se a primeira posição de alavanca de comando a partir da segunda posição de alavanca de comando (bloco 314). Posteriormente, o erro relativo entre a primeira alavanca de comando e a segunda alavanca de comando é comparado a um valor limiar (blocos 316, 318). Se o erro relativo entre a primeira alavanca de comando e a segunda alavanca de comando for maior que o valor limiar ou menor que o valor negativo do valor limiar, então, o erro relativo entre a primeira alavanca de comando e a segunda alavanca de comando permanece inalterado (bloco 320). Caso negativo, o erro relativo entre a primeira alavanca de comando e a segunda alavanca de comando se toma igual a zero (bloco 322). Esta etapa evita que alterações extremamente pequenas na posição das alavancas de comando afetem as alterações na posição do segundo pivô móvel.
Este erro relativo entre a primeira alavanca de comando e a segunda alavanca de comando é, então, adicionado à segunda posição de pivô móvel de modo a determinar o novo segundo comando de pivô móvel (bloco 324). O algoritmo atual inclui uma filtragem passa-baixo do segundo comando de pivô móvel (bloco 326). O algoritmo verifica continuamente se a primeira alavanca de comando se moveu a partir de sua posição neutra em solo (bloco 328) ou não. Se a primeira alavanca de comando 108 não tiver se movido a partir de sua posição neutra em solo 132, então, o segundo comando de pivô móvel se torna igual a zero (bloco 330). Isto ocorre porque se a primeira alavanca de comando não se moveu a partir da posição neutra em solo 132, o segundo pivô móvel 154 é comandado para conduzir a segunda alavanca de comando 110 para sua posição neutra em solo 134.
Se a primeira alavanca de comando 108 tiver se movido a partir de sua posição neutra em solo 132, então, o algoritmo verifica determinar se a segunda alavanca de comando 110 tem prioridade (bloco 332). Se a segunda alavanca de comando 110 tiver prioridade, o segundo comando de pivô móvel também se torna igual a zero (bloco 330).
Conforme notado anteriormente, a alavanca de comando com determinada prioridade não têm retroinformações táteis referentes a outras alavancas de comando posição e, portanto, seu pivô móvel permanece na posição neutra em solo correspondente. Se a segunda alavanca de comando 110 não tiver prioridade, então, o segundo comando de pivô móvel permanece inalterado (bloco 334).
Nota-se que ao se determinar o primeiro comando de pivô móvel (bloco 304), o erro relativo usado nesta porção do algoritmo consiste em um erro relativo entre a segunda alavanca de comando e a primeira alavanca de comando que é a segunda posição de alavanca de comando menos a primeira posição de alavanca de comando (bloco 336).
As modalidades do sistema também podem incluir um modo vibratório de alavanca de comando com entrada dupla. O modo vibratório de alavanca de comando com entrada dupla usa o controlador de pivô móvel de cada alavanca de comando 108, 110 para sobrepor um sinal substancialmente sinusoidal sobre o comando de posição do comando de posição de pivô móvel correspondente. Em uma modalidade, o sinal sinusoidal tem uma amplitude de 5 graus, e uma frequência de 30 Hz. Isto faz com que ambas as alavancas de comando 108, 110 experimentem uma vibração indicando que existe uma discrepância entre as duas alavancas de comando 108, 110. Isto pode ser imediatamente proporcionado após um período estendido de tempo no qual ocorre uma discrepância entre as duas alavancas de comando 108, 110.
As modalidades também podem incluir um modo vibratório de alerta de estolagem.
Neste modo, o controlador de pivô móvel 168, 170 de cada alavanca de comando 108, 110 sobrepõe um sinal sinusoidal sobre o comando de posição de pivô móvel correspondente.
Em uma modalidade, tanto o modo vibratório de alerta de estolagem como o modo vibratório de alavanca de comando com entrada dupla estão disponíveis para agirem ao mesmo tempo. Em tal modalidade, a amplitude ou a frequência do sinal sinusoidal sobreposto podem variar de modo a proporcionar retroinformações táteis diferentes dependendo do tipo de alerta proporcionado aos pilotos.
Por exemplo, em uma modalidade, o modo vibratório de alerta de estolagem pode ter uma amplitude de 10 graus e uma frequência de 10 Hz. Portanto, os pilotos podem facilmente distinguir as duas vibrações separadas para determinar o tipo apropriado de alerta.
Um recurso adicional do uso das montagens de retroinformações passivas que podem ser ajustadas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo é que as desvantagens de uma montagem de retroinformações completamente passiva ou uma montagem de retroinformações completamente ativa não estão presentes.
Mais particularmente, em primeiro lugar, o uso dos pivôs móveis de posição ajustável 152, 154 e seus carnes correspondentemente ajustáveis 144, 146, o perfil de força de retroinformações para as montagens de retroinformações 112, 114 pode ser ajustado.
Isto permite um ajuste dinâmico dos perfis de retroinformações com base no ajuste da posição da outra alavanca de comando.
Adicionalmente, devido ao fato de este consistir em uma disposição semi-passiva, existem menos problemas associados a falhas. Mais particularmente, se os atuadores 156, 158 da presente modalidade falharem, não se evita que as alavancas de comando 108, 110 se movam devido ao fato de não serem diretamente acoplados aos atuadores 156, 158.
Nesta situação, ainda se permite que as alavancas de comando 108, 110 girem ao redor dos pontos de articulação comuns 128, 130 e não sejam travadas devido à falha dos atuadores 156, 158.
Da mesma forma, o uso dessas disposições semi-passivas reduz o grau de captação e retroinformações de tal modo que o próprio atuador proporcione as retroinformações táteis referentes às superfícies de controle da aeronave. Ao invés disso, as retroinformações passivas são proporcionadas pelos carnes 144, 146 e pelas disposições de resistência 136, 138 correspondentes. Isto reduz significativamente a quantidade de dados que deve ser analisada reduzindo a necessidade por um sistema de controle de largura de banda grande.
Todas as referências, incluindo as publicações, os pedidos de patente, e as parentes citadas no presente documento encontram-se aqui incorporadas a título de referência como se cada referência fosse individual e especificamente indicada como sendo incorporada a título de referência e fosse apresentada no presente documento em sua totalidade. O uso dos termos “um” e “uma", "o” e “a” e similares no contexto de descrever a invenção (especialmente no contexto das reivindicações a seguir) deve ser construído para abranger as formas no singular e no plural, exceto onde indicado em contrário ou explicitamente contradito pelo contexto. Os termos “compreender,” “ter,” “incluir,” e “conter” devem ser construídos como termos ilimitados (isto é, significando "que inclui, mas não se limita a,”) exceto onde notado em contrário. A citação das faixas de valores é meramente destinada a servir como um método estenográfico de se referir individualmente a cada valor separado contido na faixa, exceto onde indicado em contrário, e cada valor separado é incorporado ao relatório descritivo como se fosse individualmente citado no presente documento. Todos os métodos aqui descritos podem ser realizados em qualquer ordem adequada exceto onde indicado em contrário, ou claramente contradito pelo contexto. O uso de qualquer e todos os exemplos, ou linguagem exemplificadora (por exemplo, “tal como”) aqui proporcionada, é destinado meramente a melhor esclarecer a invenção e não impor uma limitação ao escopo da invenção exceto onde reivindicado em contrário. Nenhuma linguagem no relatório descritivo deve ser construída como indicadora de nenhum elemento não-reivindicado como essencial à prática da invenção.
As modalidades preferenciais desta invenção são descritas no presente documento, incluindo o melhor modo conhecido aos inventores para realizar a invenção. As variações dessas modalidades preferenciais podem se tornar aparentes aos indivíduos versados na técnica mediante a leitura da descrição anterior. Os inventores esperam que os indivíduos versados na técnica empreguem tais variações como apropriadas, e os inventores pretendem que a invenção seja praticada de modos diferentes daqueles especificamente descritos no presente documento. Consequentemente, esta invenção inclui todas as modificações e equivalentes do assunto em questão citadas nas reivindicações em anexo conforme permitido pela lei aplicável. Além disso, qualquer combinação dos elementos descritos anteriormente em todas as variações possíveis é abrangida pela invenção exceto onde indicado em contrário ou claramente contradito pelo contexto.

Claims (32)

1. Sistema de controle para aeronaves, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma primeira montagem de retroinformações móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; uma primeira alavanca de comando móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à primeira montagem de retroinformações, sendo que: a) uma primeira posição de alavanca de comando é a posição da primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; b) uma primeira posição de retroinformações é a posição da primeira montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; e c) um primeiro erro relativo é a primeira posição de alavanca de comando menos a primeira posição de retroinformações; e uma segunda montagem de retroinformações móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; uma segunda alavanca de comando móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à segunda montagem de retroinformações, sendo que: a) uma segunda posição de alavanca de comando é a posição da segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; b) uma segunda posição de retroinformações é a posição da segunda montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; e c) um segundo erro relativo é a segunda posição de alavanca de comando menos a segunda posição de retroinformações; e uma disposição de controle que inclui um modo de acoplamento cruzado no qual a disposição de controle proporciona um primeiro e um segundo comando de posições de retroinformações para posicionar as primeiras e segundas montagens de retroinformações onde o primeiro comando de posição de retroinformações é igual ao segundo erro relativo e a segundo comando de posição de retroinformações é igual ao primeiro erro relativo.
2. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira montagem de retroinformações proporciona retroinformações táteis passivas à primeira alavanca de comando quando a primeira alavanca de comando for transicionada a partir de uma primeira posição neutra de retroinformações da primeira montagem de retroinformações; e sendo que a segunda montagem de retroinformações proporciona retroinformações táteis passivas à segunda alavanca de comando quando a segunda alavanca de comando for transicionada a partir de uma segunda posição neutra de retroinformações da segunda montagem de retroinformações.
3. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira montagem de retroinformações inclui uma primeira superfície de carne que define a primeira posição neutra de retroinformações e uma primeira disposição de resistência, sendo que a primeira alavanca de comando inclui um primeiro seguidor de carne, sendo que a primeira disposição de resistência resiste progressivamente ao movimento do primeiro seguidor de carne a partir da primeira posição neutra de retroinformações de modo a proporcionar as retroinformações táteis passivas; e sendo que a segunda montagem de retroinformações inclui uma segunda superfície de carne que define a segunda posição neutra de retroinformações e uma segunda disposição de resistência, sendo que a segunda alavanca de comando inclui um segundo seguidor de carne, sendo que a segunda disposição de resistência resiste progressivamente ao movimento do segundo seguidor de carne a partir da segunda posição neutra de retroinformações de modo a proporcionar as retroinformações táteis passivas.
4. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira e a segunda disposições de resistência de retroinformações são proporcionadas por disposições de mola e amortecedor; e a primeira e a segunda superfícies de carne têm um formato genérico em V com o primeiro seguidor de carne posicionado no formato em V da primeira superfície de carne e o segundo seguidor de carne é posicionado no formato em V da segunda superfície de carne, sendo que a primeira e a segunda posições neutras de retroinformações ocorrem quando p primeiro e o segundo seguidores de carne estiverem em contato com ambos os lados das superfícies com formato em V.
5. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira montagem de retroinformações inclui uma primeira disposição de pivô móvel que proporciona as retroinformações táteis passivas à primeira alavanca de comando e que define a primeira posição neutra de retroinformações, sendo que a primeira montagem de retroinformações inclui, ainda, um primeiro atuador que serve para ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; e sendo que a segunda montagem de retroinformações inclui uma segunda disposição de pivô móvel que proporciona as retroinformações táteis passivas à segunda alavanca de comando e que define a segunda posição neutra de retroinformações, sendo que a segunda montagem de retroinformações inclui, ainda, um segundo atuador que serve para ajustar a posição da segunda posição neutra de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
6. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira disposição de pivô móvel e a primeira alavanca de comando são afixadas, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para um movimento articulado ao redor de um primeiro eixo geométrico comum, sendo que a segunda disposição de pivô móvel e a segunda alavanca de comando são afixadas, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para um movimento articulado ao redor de um segundo eixo geométrico comum.
7. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira montagem de retroinformações e primeiramente configurada de tal modo que as falhas do primeiro atuador não evitem o movimento da primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à primeira montagem de retroinformações, e a segunda montagem de retroinformações é configurada de tal modo que as falhas do segundo atuador não evitem o movimento da segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à segunda montagem de retroinformações.
8. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a disposição de controle também inclui um modo de prioridade no qual uma alavanca selecionada entre a primeira ou a segunda alavancas de comando tem sua montagem de retroinformações mantida em uma posição fixa em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e a disposição de controle é configurada para ajustar a posição da montagem de retroinformações da alavanca não-selecionada entre a primeira e a segunda alavancas de comando com base em uma diferença entre a primeira e a segunda posição de alavanca de comandos.
9. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que quando a primeira alavanca de comando for aquela selecionada entre as alavancas de comando, a disposição de controle controla a segunda posição de retroinformações de tal modo que a segunda posição de retroinformações seja igual à segunda posição de retroinformações mais a primeira posição de alavanca de comando menos a segunda posição de alavanca de comando, e quando a segunda alavanca de comando for aquela selecionada entre as alavancas de comando, a disposição de controle controla a primeira posição de retroinformações de tal modo que a primeira posição de retroinformações seja igual à primeira posição de retroinformações mais a segunda posição de alavanca de comando menos a primeira posição de alavanca de comando.
10. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira montagem de retroinformações e a primeira alavanca de comando são afixadas, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para um movimento articulado ao redor de um primeiro eixo geométrico comum, sendo que a segunda montagem de retroinformações e a segunda alavanca de comando são afixadas, de modo articulado, aos equipamentos mecânicos para suporte em solo para um movimento articulado ao redor de um segundo eixo geométrico comum; e a primeira posição de alavanca de comando e a primeira posição de retroinformações são medidas em graus ao redor do primeiro eixo geométrico comum, sendo que a segunda posição de alavanca de comando e a segunda posição de retroinformações são medidas em graus ao redor do segundo eixo geométrico comum.
11. Sistema de controle para aeronaves, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma primeira alavanca de comando, e uma primeira disposição de retroinformações que proporciona um primeiro perfil de retroinformações passivas para a primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo, sendo que pelo menos uma porção da primeira disposição de retroinformações é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à primeira alavanca de comando que serve para ajustar o primeiro perfil de retroinformações; e um primeiro atuador acoplado à primeira disposição de retroinformações passivas que serve para ajustar a posição da primeira disposição de retroinformações passivas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo que servem para ajustar o primeiro perfil de retroinformações; uma segunda disposição de retroinformações que proporciona um segundo perfil de retroinformações passivas para a segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo, sendo que pelo menos uma porção da segunda disposição de retroinformações é móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à segunda alavanca de comando que serve para ajustar o segundo perfil de retroinformações; um segundo atuador que serve para ajustar a posição da segunda disposição de retroinformações passivas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo que servem para ajustar o segundo perfil de retroinformações; e uma disposição de controlador de retroinformações configurada para controlar o primeiro atuador que serve para ajustar a posição da primeira disposição de retroinformações passivas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo, sendo que a disposição de controlador de retroinformações é configurada para controlar o segundo atuador que serve para ajustar a posição da segunda disposição de retroinformações passivas em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
12. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda disposição de retroinformações define uma posição neutra de retroinformações e a disposição de controlador de retroinformações é configurada para ajustar a posição da primeira disposição de retroinformações para uma posição igual à posição da segunda alavanca de comando em relação à segunda posição neutra de retroinformações.
13. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a disposição de controlador de retroinformações é configurada para controlar o segundo atuador de modo a ajustar a posição da segunda disposição de retroinformações para proporcionar uma força de orientação que orienta a segunda alavanca de comando em direção de uma mesma posição absoluta em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo como a posição absoluta da primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
14. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira alavanca de comando tem uma primeira posição de alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e a primeira disposição de retroinformações tem uma primeira posição de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; sendo que a segunda alavanca de comando tem uma segunda posição de alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo, e sendo que a disposição de controlador de retroinformações é configurada para controlar o primeiro atuador que serve para ajustar a posição da primeira disposição de retroinformações passivas de tal modo que uma primeira posição de retroinformações atual da primeira montagem de retroinformações seja igual a uma posição de retroinformações anterior da primeira montagem de retroinformações mais uma diferença entre a primeira posição de alavanca de comando e a segunda posição de alavanca de comando.
15. Sistema de controle para aeronaves, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda alavanca de comando tem uma segunda posição de alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo, e sendo que a primeira alavanca de comando tem uma primeira posição de alavanca de comando que consiste em uma posição da primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e a disposição de controlador de retroinformações é configurada para controlar o primeiro atuador para oscilar para trás e para frente a primeira disposição de retroinformações quando a segunda posição de alavanca de comando não for igual à primeira posição de alavanca de comando.
16. Sistema de controle para aeronaves, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma primeira alavanca de comando móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo, sendo que uma primeira posição de alavanca de comando consiste em uma posição da primeira alavanca de comando em relação a uma primeira posição neutra comum dos equipamentos mecânicos para suporte em solo; uma segunda alavanca de comando móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; uma segunda montagem de retroinformações móvel em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo e à segunda alavanca de comando, sendo que: a) uma segunda posição de alavanca de comando consiste em uma posição da segunda alavanca de comando em relação a uma segunda posição neutra comum dos equipamentos mecânicos para suporte em solo; b) uma segunda posição de retroinformações consiste em uma posição da segunda montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; e uma disposição de controle configurada para controlar a posição da segunda montagem de retroinformações de modo a orientar a segunda alavanca de comando em direção à segunda posição de alavanca de comando sendo igual à primeira posição de alavanca de comando.
17. Método para proporcionar retroinformações a uma alavanca de comando de controle de uma aeronave, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: captar uma primeira posição de alavanca de comando que consiste em uma posição de uma primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; captar uma primeira posição de retroinformações que consiste em uma posição de uma primeira montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; determinar um primeiro erro relativo que é a primeira posição de alavanca de comando menos a primeira posição de retroinformações; e ajustar uma segunda posição de retroinformações, que consiste em uma posição de uma segunda montagem de retroinformações de uma segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo, de tal modo que a segunda posição de retroinformações seja igual ao primeiro erro relativo.
18. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de: captar uma segunda posição de alavanca de comando que consiste em uma posição da segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; captar a segunda posição de retroinformações; determinar um segundo erro relativo que é a segunda posição de alavanca de comando menos a segunda posição de retroinformações; e ajustar a primeira posição de retroinformações de tal modo que a primeira posição de retroinformações seja igual ao primeiro erro relativo.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que as etapas de ajustar a primeira e a segunda posições de retroinformações ocorrem de modo substancialmente contínuo de tal modo que quando uma entre as primeiras e as segundas alavancas de comando for movida para uma posição diferente em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo do que a outra alavanca de comando, sendo que pelo menos uma entre a primeira e a segunda posições de retroinformações são ajustadas de modo a fazer com que as primeiras e as segundas alavancas de comando permaneçam substancialmente em uma mesma posição relativa em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de orientar passivamente a primeira alavanca de comando quando a primeira alavanca de comando for deslocada a partir de uma posição neutra de retroinformações da primeira montagem de retroinformações e orientar passivamente a segunda alavanca de comando quando a segunda alavanca de comando for deslocada a partir de uma posição neutra de retroinformações da segunda montagem de retroinformações.
21. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de iniciar um modo de prioridade para priorizar a segunda alavanca de comando, e realizar as seguintes etapas quando estiver no modo de prioridade: captar a primeira posição de alavanca de comando; captar a primeira posição de retroinformações; captar uma segunda posição de alavanca de comando que consiste em uma posição de uma segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; determinar um primeiro erro relativo da alavanca de comando que é a segunda posição de alavanca de comando menos a primeira posição de alavanca de comando; e ajustar a primeira posição de retroinformações adicionando-se o primeiro erro relativo da primeira alavanca de comando à primeira posição de retroinformações.
22. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de sempre manter a segunda posição de retroinformações fixada quando existir uma diferença entre a primeira e a segunda posição de alavanca de comandos.
23. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, vibrar de modo recíproco a primeira alavanca de comando ajustando-se reciprocamente a primeira posição de retroinformações quando a primeira posição de alavanca de comando não for igual a uma segunda posição de alavanca de comando.
24. Método para proporcionar retroinformações a uma alavanca de comando de controle de uma aeronave, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: captar uma primeira posição de alavanca de comando que consiste em uma posição de uma primeira alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; captar uma primeira posição de retroinformações que consiste em uma posição de uma primeira montagem de retroinformações em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; captar uma segunda posição de alavanca de comando que consiste em uma posição de uma segunda alavanca de comando em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo; determinar um primeiro erro relativo que é a segunda posição de alavanca de comando menos a primeira posição de alavanca de comando; e ajustar a primeira posição de retroinformações adicionando-se o primeiro erro relativo à primeira posição de retroinformações.
25. Método, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de sempre manter a posição de uma segunda montagem de retroinformações em uma posição fixa quando existir uma diferença entre a primeira e a segunda posições de alavanca de comando.
26. Método para proporcionar retroinformações táteis a uma primeira alavanca de comando de um sistema de controle para aeronaves, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: proporcionar retroinformações passivas quando a primeira alavanca de comando for movida a partir de uma primeira posição neutra de retroinformações de uma primeira montagem de retroinformações; e ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações da primeira montagem de retroinformações em relação a uma posição neutra em solo par ajustar a orientação aplicada à primeira alavanca de comando pela primeira montagem de retroinformações.
27. Método, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações inclui ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações em relação à posição neutra em solo correspondente aos ajustes relativos na posição de uma segunda alavanca de comando da aeronave para proporcionar retroinformações táteis à primeira alavanca de comando referente ao posicionamento da segunda alavanca de comando.
28. Método, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que os ajustes relativos na posição da segunda alavanca de comando são as posições relativas da segunda alavanca de comando a partir de uma segunda posição neutra de retroinformações de uma segunda montagem de retroinformações, e a etapa de ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações inclui ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações igual ao deslocamento da segunda alavanca de comando a partir da segunda posição neutra de retroinformações.
29. Método, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, a etapa de ajustar uma posição da segunda posição neutra de retroinformações da segunda montagem de retroinformações com base em uma diferença entre a posição da primeira alavanca de comando relativa à primeira posição neutra de retro i nfo rm ações.
30. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de ajustar uma posição da segunda posição neutra de retroinformações inclui ajustar a posição da segunda posição neutra de retroinformações igual ao deslocamento da primeira alavanca de comando a partir da primeira posição neutra de retroinformações.
31. Método, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que os ajustes relativos na posição da segunda alavanca de comando são os ajustes relativos nas posições da segunda alavanca de comando em relação à primeira alavanca de comando de tal modo que a etapa de ajustar a posição da primeira posição neutra de retroinformações inclua posicionar a primeira posição neutra de retroinformações a uma posição igual à posição da segunda alavanca de comando menos a posição da primeira alavanca de comando mais a posição da primeira posição neutra de retroinformações.
32. Método, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO pelo fato de que as etapas de ajustar a posição da primeira e da segunda posições neutras de retroinformações mantêm substancialmente as primeiras e as segundas alavancas de comando em uma mesma posição em relação aos equipamentos mecânicos para suporte em solo.
BRPI1103504-8A 2010-07-28 2011-07-27 Sistema de controle de posicionamento para operação de acoplamento cruzado de colunas de controle fly-by-wire BRPI1103504A2 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/844,867 US8814103B2 (en) 2010-07-28 2010-07-28 Position control system for cross coupled operation of fly-by-wire control columns

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI1103504A2 true BRPI1103504A2 (pt) 2015-07-28

Family

ID=44652350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI1103504-8A BRPI1103504A2 (pt) 2010-07-28 2011-07-27 Sistema de controle de posicionamento para operação de acoplamento cruzado de colunas de controle fly-by-wire

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8814103B2 (pt)
JP (1) JP5845017B2 (pt)
CN (1) CN102343976B (pt)
BR (1) BRPI1103504A2 (pt)
DE (1) DE102011052205A1 (pt)
FR (1) FR2963318B1 (pt)
GB (2) GB2482407B (pt)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2580632B1 (en) * 2010-06-11 2016-11-09 Mason Electric Co. Multi-axis pivot assembly for control sticks and associated systems and methods
US8814103B2 (en) 2010-07-28 2014-08-26 Woodward Mpc, Inc. Position control system for cross coupled operation of fly-by-wire control columns
US9405312B2 (en) 2010-07-28 2016-08-02 Woodward Mpc, Inc. Active control column with manually activated reversion to passive control column
US9051045B2 (en) 2010-07-28 2015-06-09 Woodward Mpc, Inc. Indirect drive active control column
US8469317B2 (en) * 2010-10-22 2013-06-25 Woodward Mpc, Inc. Line replaceable, fly-by-wire control columns with push-pull interconnect rods
US8729848B2 (en) 2010-12-22 2014-05-20 Woodward Mpc Inc. Fail-passive variable gradient control stick drive system
US9126676B2 (en) 2011-10-28 2015-09-08 Woodward Mpc, Inc. Compact two axis gimbal for control stick
JP5819780B2 (ja) * 2012-05-30 2015-11-24 住友精密工業株式会社 航空機操向装置の制御装置
FR2993065B1 (fr) * 2012-07-09 2014-08-29 Ratier Figeac Soc Dispositif de conjugaison d'effort entre organes de pilotage, organe de pilotage et aeronef
GB201220653D0 (en) * 2012-11-16 2013-01-02 Mcculloch Norman L Improvements in aircraft
CA2914392C (en) 2013-06-14 2021-10-26 Bombardier Inc. Aircraft sidestick priority and dual input control logic
FR3012112B1 (fr) * 2013-10-22 2017-04-21 Ratier Figeac Soc Procede de surveillance de fonctionnement d'un dispositif de pilotage d'aeronef et dispositif de pilotage d'aeronef ainsi surveille
CN103600836B (zh) * 2013-11-08 2015-08-05 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种飞机突风锁防误操作结构
CN103744289B (zh) * 2013-12-27 2017-05-03 李竞捷 电传飞机双重输入选择性执行控制方法
CN106184713B (zh) * 2015-04-29 2018-07-24 陕西飞机工业(集团)有限公司 一种飞机升降舵调整片自动配平方法
CN106184715B (zh) * 2015-04-29 2018-07-24 陕西飞机工业(集团)有限公司 一种飞机驾驶杆配平系统
FR3038294B1 (fr) * 2015-06-30 2018-04-06 Airbus Helicopters Procede de commande des moyen aerodynamiques d'un aeronef, systeme de commande associe et aeronef equipe d'un tel systeme de commande
FR3058806B1 (fr) * 2016-11-14 2019-01-25 Dassault Aviation Dispositif de gestion de l'energie mecanique d'un aeronef, presentant un systeme d'application de force sur une manette de commande, aeronef et procede associes
US10074245B2 (en) 2017-01-10 2018-09-11 Woodward, Inc. Force feel using a brushless DC motor
GB2577720B (en) * 2018-10-04 2023-04-19 Bae Systems Plc Oscilation system
US11396362B2 (en) 2019-11-01 2022-07-26 Woodward, Inc. Rudder and brake pedal assembly
FR3117624B1 (fr) * 2020-12-15 2022-12-16 Dassault Aviat Dispositif de pilotage d'un aéronef et procédé associé
FR3117623A1 (fr) * 2020-12-15 2022-06-17 Dassault Aviation Dispositif de pilotage d'un aéronef et procédé associé
EP4269235A1 (en) * 2022-04-29 2023-11-01 BAE SYSTEMS plc A control unit in an active inceptor
WO2023209335A1 (en) * 2022-04-29 2023-11-02 Bae Systems Plc A control unit in an active inceptor
GB2618154A (en) * 2022-04-29 2023-11-01 Bae Systems Plc A control unit in an active inceptor

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB126568A (en) 1918-10-08 1919-05-15 James Frederick Verner Improvements in Aeroplane Controls.
US2060806A (en) * 1932-12-14 1936-11-17 Hunt Mabel Graybill Aircraft intercommunication system
US2833496A (en) * 1954-12-13 1958-05-06 Northrop Aircraft Inc Flight control system
GB827089A (en) 1955-03-03 1960-02-03 Honeywell Regulator Co Improvements in control systems for dirigible craft
GB925471A (en) 1959-08-31 1963-05-08 William Warren Triggs C B E Manual and automatic hydraulic servomechanism
US3776058A (en) 1972-05-17 1973-12-04 Us Navy Multi-axis hand controller
US3902379A (en) 1973-12-03 1975-09-02 Us Navy High load, quick-disconnect link
FR2525000A1 (fr) 1982-04-07 1983-10-14 Aerospatiale Manche de commande debrayable pour copilote d'aeronef
US4422851A (en) 1982-05-12 1983-12-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy isometric grip bending beam control
FR2558136B1 (fr) 1984-01-12 1986-04-25 Aerospatiale Dispositif de commande pourvu de deux manches conjugues et actionnes respectivement par une main gauche et par une main droite
JPS6133126U (ja) * 1984-07-30 1986-02-28 愛知機械工業株式会社 変速操作部のセレクトリタ−ン構造
US4716399A (en) 1985-01-14 1987-12-29 The Boeing Company Optomechanical control apparatus
FR2583017B1 (fr) 1985-06-07 1987-09-18 Aerospatiale Dispositif de commande pourvu de deux manches couples
US4717098A (en) 1986-05-19 1988-01-05 Mcdonnell Douglas Corporation Actuator for a g-limiter override
US4980835A (en) * 1988-10-13 1990-12-25 United Technologies Corporation Control law system for X-Wing aircraft
US5107080A (en) 1989-12-01 1992-04-21 Massachusetts Institute Of Technology Multiple degree of freedom damped hand controls
US5149023A (en) 1991-07-12 1992-09-22 The Boeing Company Mechanically-linked side stick controllers with isolated pitch and roll control movement
US5291113A (en) 1992-10-06 1994-03-01 Honeywell Inc. Servo coupled hand controllers
US5456428A (en) 1993-07-21 1995-10-10 Honeywell Inc. Mechanically linked active sidesticks
FR2728537A1 (fr) 1994-12-21 1996-06-28 Eurocopter France Dispositif pour l'actionnement d'un organe commande pour un aeronef, tel que notamment un helicoptere, a commandes de vol electriques
US5694014A (en) * 1995-08-22 1997-12-02 Honeywell Inc. Active hand controller redundancy and architecture
US7027032B2 (en) * 1995-12-01 2006-04-11 Immersion Corporation Designing force sensations for force feedback computer applications
FR2756392B1 (fr) 1996-11-22 1999-01-22 Aerospatiale Systeme de couplage de manches de commande
US6572055B1 (en) 1999-08-10 2003-06-03 Bombardier Aerospace Corporation Hydrostatic sidestick coupling
US20040026158A1 (en) * 2000-03-27 2004-02-12 Peter Rieth Vehicle system and axle guide module for a vehicle steering system
US6459228B1 (en) * 2001-03-22 2002-10-01 Mpc Products Corporation Dual input servo coupled control sticks
AU2002340656A1 (en) * 2001-11-06 2003-05-19 Bombardier Inc. Apparatus for controlling a joystick having force-feedback
CA2497228A1 (en) * 2002-08-29 2004-03-11 Dept. Of Veterans Affairs Variable compliance joystick with compensation algorithms
FR2888009B1 (fr) * 2005-06-30 2007-09-07 Dassault Aviat Dispositif de commande comportant deux manches couples pour permettre de placer des organes commandes dans des positions souhaitees
US7878461B2 (en) * 2006-01-17 2011-02-01 Gulfstream Aerospace Corporation System and method for an integrated backup control system
US7759894B2 (en) * 2006-10-26 2010-07-20 Honeywell International Inc. Cogless motor driven active user interface haptic feedback system
US7658349B2 (en) 2006-10-26 2010-02-09 Honeywell International Inc. Pilot flight control stick haptic feedback system and method
US20080156939A1 (en) * 2007-01-03 2008-07-03 Honeywell International, Inc. Active pilot flight control stick system with passive electromagnetic feedback
JP4772712B2 (ja) 2007-02-19 2011-09-14 本田技研工業株式会社 車両のペダル式操作装置
US20110148666A1 (en) * 2007-04-04 2011-06-23 Honeywell International, Inc. User interface passive haptic feedback system
US8002220B2 (en) * 2007-10-25 2011-08-23 Honeywell International Inc. Rate limited active pilot inceptor system and method
GB2465761A (en) 2008-11-27 2010-06-02 Gm Global Tech Operations Inc A clutch pedal with a spring having an adjustable spring characteristic
US8814103B2 (en) 2010-07-28 2014-08-26 Woodward Mpc, Inc. Position control system for cross coupled operation of fly-by-wire control columns
US8469317B2 (en) * 2010-10-22 2013-06-25 Woodward Mpc, Inc. Line replaceable, fly-by-wire control columns with push-pull interconnect rods
US8729848B2 (en) * 2010-12-22 2014-05-20 Woodward Mpc Inc. Fail-passive variable gradient control stick drive system

Also Published As

Publication number Publication date
US8814103B2 (en) 2014-08-26
JP2012030791A (ja) 2012-02-16
JP5845017B2 (ja) 2016-01-20
DE102011052205A1 (de) 2012-02-02
US20120025029A1 (en) 2012-02-02
GB2501643B (en) 2014-05-07
GB2482407B (en) 2013-09-25
FR2963318A1 (fr) 2012-02-03
CN102343976A (zh) 2012-02-08
CN102343976B (zh) 2016-05-11
DE102011052205A9 (de) 2012-05-16
GB2482407A (en) 2012-02-01
GB2501643A (en) 2013-10-30
GB201112853D0 (en) 2011-09-07
GB201313574D0 (en) 2013-09-11
FR2963318B1 (fr) 2017-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI1103504A2 (pt) Sistema de controle de posicionamento para operação de acoplamento cruzado de colunas de controle fly-by-wire
BRPI1103508A2 (pt) coluna de controle ativo com reversço manualmente ativada para coluna de controle passivo
BRPI1103507A2 (pt) coluna de controle ativo de acionamento indireto
DE102012208905B4 (de) Regelungs-/Steuerungsvorrichtung eines mobilen Objekts und Bodenfläche-Schätzvorrichtung
US4861269A (en) Sidestick flight control simulator
US11084571B2 (en) Motion control system for foot-actuated flight controller
WO1980000124A1 (en) Feedback controlled exercise machine
JP2012030791A5 (pt)
CN107430826A (zh) 飞行模拟器及飞行模拟方法
RU2608549C2 (ru) Ручка управления для воздушного судна
US20160176510A1 (en) Method of managing discontinuities in vehicle control following a control transition, and a vehicle
CN109484671A (zh) 飞行器舵面恒定铰链力矩加载机构及加载方法
KR100563931B1 (ko) 좌우측 로터를 갖는 회전익 비행체의 고장회피 제어방법 및틸트로터 항공기의 고정익 모드에서의 고장회피 제어방법
BR102021025222A2 (pt) Dispositivo de pilotagem para pilotar uma aeronave e método para pilotar uma aeronave com um dispositivo de pilotagem
WO2023127957A1 (ja) 航空機の模擬操縦装置
RU2728945C1 (ru) Автомат перекоса вертолета
BR112018070942B1 (pt) Sistema de controle, sistema inceptor para uma aeronave, aeronave, método para controlar primeiro e segundo manches de controle, e, mídia de armazenamento legível por computador
KR20160122091A (ko) 회전익기 로터를 제어하기 위한 시스템, 그러한 시스템을 구비한 회전익기, 및 관련된 제어 방법
Mansutti et al. Module with Indirect Actuation System

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B11B Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements