CN102050106B

CN102050106B - 配装有机电致动器的飞机制动器的电源结构

Info

Publication number: CN102050106B
Application number: CN2010105357888A
Authority: CN
Inventors: D·弗兰克
Original assignee: Messier Bugatti Dowty SA
Current assignee: Safran Landing Systems SAS
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: BRPI1004015B1; JP2011093523A; US20110100770A1; CA2717382C; CA2717382A1; EP2316703B1; CN102050106A; US8201895B2; JP5237349B2; BRPI1004015A2; EP2316703A1; FR2952010A1; FR2952010B1

Abstract

配装有机电致动器的飞机制动器的电源结构，本发明涉及一种用于对具有至少两个起落架的飞机的飞机制动器供电的电源结构，每个起落架具有一定数量的轮子(L1、L2；R1、R2)，每个轮子配装有制动器，该制动器具有一定数量的机电制动致动器(1、2、3、4)。该结构具有至少四个供电单元，它们对取自互补的轮子组的成组致动器供电。

Description

配装有机电致动器的飞机制动器的电源结构

技术领域

本发明涉及配装有机电致动器的飞机制动器的电源结构。

背景技术

众所周知，飞机具有带轮子的起落架，轮子配装有具有机电致动器的制动器。一般来说，制动器由供电单元供电，该供电单元向致动器提供电力。供电单元从飞机的至少一个电源供应总线接受电力，总线用来传送发电机产生的电力，发电机由喷气发动机或辅助动力单元驱动。

飞机制造商越来越关注设备各种部件的可供性，尤其是制动系统。涉及制动系统的各种类型的失效可考虑如下：

1)不阻止飞机运行且不阻止飞机起飞的失效，飞行中发生的次要失效对制动系统的安全性或性能不造成后果；

2)不阻止飞机运行且不阻止飞机起飞的失效，飞行中发生的次要失效会导致性能的降低；

3)阻止飞机运行但飞机在机场周转期间可以进行修理的失效，能使飞机准时起飞，或经过可接受范围内的延迟(通常几分钟)而起飞；

4)阻止飞机起飞但在相当的延迟之后可以修理的失效，但不需要取消此飞行；以及

5)阻止飞机起飞且可导致因修理而延迟的失效，该修理要求取消飞机飞行。

只有第一种类型的失效能使飞机运行而无任何成本上的后果，在计划内的维护过程中能够对故障设备进行修理。第二种类型的失效本身仅潜在地受到限制，因为其仅出现在制动系统性能减弱的次要失效的事件中，因此导致飞机限制其运行的裕度(尤其是限制飞机的最大重量)。第三种类型的失效没有运行上的影响但这些失效花费成本很高，因为它们需要非计划内的维护。

第四和第五种类型的失效引起与乘客赔偿有关的额外成本，并可能损害航线的形象。

因此，希望这样来管理制动系统，只要有可能，只倾向于发生第一种类型的失效。因此不管影响制动系统的一件或其它件设备的失效是何种类型，总要求制动系统保持可供和可运行。

在该方面，文件US 6296325和US 6402259揭示了制动系统的结构，这些结构包括一定数量的单元(EMAC)，其向配装到主起落架的轮子上的制动致动器供电，每个EMAC控制着一组用于起落架每个轮子的制动致动器。在所提出的结构中，除非失效立即处理，否则EMAC的失效则非常麻烦。飞机有一个EMAC失效仍可运行。为了保证制动性能，要求致动器继续被供电以递送较大的制动力就可以了。然而，如果另一EMAC失效的话，其控制着配装到给定主起落架的轮子上的致动器的互补部分，那么情形将变得完全不对称，使该起落架承载的轮子的所有制动致动器不能够施加任何的制动作用。

发明内容

本发明的目的是提出一种电源结构，其甚至在供电单元失效的情况下、在飞机电源失效的情况下或在电源电缆断裂的情况下都保存有合理的制动能力。

为了达到该目的，本发明提供一种用于对具有至少两个起落架的飞机的飞机制动器供电的电源结构，每个起落架具有一定数量的轮子，每个轮子配装有一制动器，该制动器具有一定数量的机电制动致动器，该结构的特征在于，它包括至少第一、第二、第三和第四供电单元，第一和第三供电单元由第一电源供电，第二和第四供电单元由第二电源供电，每个起落架上的轮子编组成第一和第二互补组，而所述供电单元向每组轮子中制动致动器的互补组以如下方式供电：

·第一供电单元向第一起落架的第一组轮子的每个轮子的一组致动器供电，以及向第二起落架的第一组轮子的每个轮子的一组致动器供电；

·第二供电单元向第一起落架的第一组轮子的每个轮子的一互补组致动器供电，以及向第二起落架的第二组轮子的每个轮子的一组致动器供电；

·第三供电单元向第一起落架的第二组轮子的每个轮子的一组致动器供电，以及向第二起落架的第二组轮子的每个轮子的一互补组致动器供电；

·第四供电单元向第一起落架的第二组轮子的每个轮子的一互补组致动器供电，以及向第二起落架的第一组轮子的每个轮子的一互补组致动器供电。

因此，供电单元之一的损失最多导致该供电单元相关的那些组轮子之一的某些致动器的损失。由于这些损失的致动器分布在两个起落架上，所以每个起落架具有足够数量的致动器，它们仍可被供电以便能够确保制动是对称的。

该失效不影响飞机的运行，因为这些致动器的损失可通过使相应互补部分的致动器形成较大的制动力容易地得到补偿。

另一供电单元其后的失效仍可被可接受地加以处理，即，可由两个主起落架继续提供制动，使非对称性的水平最多仍可得到补偿，而不损失性能，使得该第一失效属于第一类失效。

附图说明

借助于唯一的附图可以更好地理解本发明，该附图是本发明制动结构的示意图。

具体实施方式

下面参照

或

型飞机或任何具有四个制动轮子的其它飞机(商务飞机、区域运输飞机、...)来描述本发明，其具有两个主起落架，每个起落架具有两个制动的轮子，对于左主起落架承载的轮子给予相应的附图标记L1和L2，而对于右主起落架承载的轮子给予相应的附图标记R1和R2。

每个轮子配装有机电制动器，在此实例中，每个制动器包括四个致动器(对于每个轮子给予相应的附图标记1、2、3和4)。

该结构包括四个供电单元B1、B2、B3和B4，它们布置成从飞机电源总线之一中接受电力。具体来说，供电单元B1和B3从第一电源总线AC1(通常提供115伏特和400赫兹的交流电(AC))接受电力，而供电单元B2和B4从第二电源总线AC2(具有同样特征)接受电力，第二电源总线独立于第一电源总线。供电单元可用未整流的AC或整流的AC馈送。

此外，四个供电单元中的每个供电单元连接到直流(DC)电源(例如，飞机的电池，通常提供28伏特DC)。

供电单元对以下构造中的制动器的致动器供电：

·单元B1对左主起落架承载的轮子L1的致动器1和2供电，以及对右主起落架承载的轮子R1的致动器1和2供电；

·单元B2对左主起落架承载的轮子L1的致动器3和4供电，以及对右主起落架承载的轮子R2的致动器1和2供电；

·单元B3对左主起落架承载的轮子L2的致动器1和2供电，以及对右主起落架承载的轮子R2的致动器3和4供电；

·单元B4对左主起落架承载的轮子L2的致动器3和4供电，以及对右主起落架承载的轮子R1的致动器3和4供电。

该构造呈现下表所示的优点，该表显示任一供电单元在飞机制动能力方面的失效发生率：

失效单元	B1	B2	B3	B4
					L1上工作的致动器	3，4	1，2	1，2，3，4	1，2，3，4
L2上工作的致动器	1，2，3，4	1，2，3，4	3，4	1，2
					R2上工作的致动器	1，2，3，4	3，4	1，2	1，2，3，4
R1上工作的致动器	3，4	1，2，3，4	1，2，3，4	1，2

由此可见，任一供电单元的失效，致使起落架之一的一个轮子上的两个致动器损失，另一起落架的一个轮子上的两个致动器损失，使得每个起落架继续具有六个可被供电的制动致动器。因此仍可能执行完全对称的制动。

下面给出另一单元失效的结果。在下表中，列出了在一个单元(标记在表的表头内)失效且另一单元接着失效的情况下，哪些致动器继续供电。

失效单元B1	B2	B3	B4
				L1上工作的致动器	--	3，4	3，4
L2上工作的致动器	1，2，3，4	3，4	1，2
				R2上工作的致动器	3，4	1，2	1，2，3，4

R1上工作的致动器

3，4

--

失效单元B2	B1	B3	B4
				L1上工作的致动器	--	1，2	1，2
L2上工作的致动器	1，2，3，4	3，4	1，2
				R2上工作的致动器	3，4	--	3，4
R1上工作的致动器	3，4	1，2，3，4	1，2

失效单元B3	B 1	B2	B4
				L1上工作的致动器	3，4	1，2	1，2，3，4
L2上工作的致动器	3，4	3，4	--
				R2上工作的致动器	1，2	--	1，2
R1上工作的致动器	3，4	1，2，3，4	1，2

失效单元B4	B1	B2	B3
				L1上工作的致动器	3，4	1，2	1，2，3，4
L2上工作的致动器	1，2	1，2
				R2上工作的致动器	1，2，3，4	3，4	1，2
R1上工作的致动器	--	1，2	1，2

因此，可见损失两个供电单元总是在每个起落架上留下四个供电的致动器。根据不同情况，可能涉及每个轮子上两个致动器，或同一轮子上四个致动器，而另一轮子不再具有可被供电的致动器。因此，两个失效不导致一个以上轮子上的制动器总体损失。在实践中，仍可能对至少三个轮子进行制动。

然而，仍可能对称地执行制动。就单一失效来说，通过要求被供电的其余致动器来提供额外的制动力，仍可能至少部分地补偿未供电致动器的损失。

此外，电源总线之一AC1或AC2的损失将对所涉及单元(相应地是B1和B3或B2和B4)供电的可用电力局限于来自直流电源的可用电力。然而，不导致连接到所涉及供电单元的致动器损失全部制动能力。尤其是，诸单元有利地由辅助电源供电，诸如DC电源或电池。

应该观察到，每个供电单元具有至少两个单独的出口，其供电的成对致动器中的每个致动器各有一个出口。因此，单元和所述致动器之间的电气连接的损失导致仅两个致动器的损失，而不是导致单元供电的所有四个致动器的损失。

应该理解到，在附图中电源连接示意地显示为在供电单元和致动器之间直接延伸。在合适的情况下，并假定致动器不被包括在供电单元内，则可以在供电单元和各个轮子上的各对致动器之间插上一个致动器控制单元，其中，这样的致动器控制单元(等价于上述文献中的EMAC)成形其从供电单元接受的电力，以便响应于由制动计算机产生的制动设定点，以标定方式将电力提供到两个连接到控制单元的致动器。

较佳的是，每个致动器的尺寸设计成至少临时地形成一制动力，该制动力等价于在干的跑道上着陆期间使相应的轮子达到锁定限值而所有的致动器在制动过程中被供电的情况下、由制动器的两个致动器形成的力。

对于如此的制动，由让所有其致动器被供电的制动器的一个致动器形成的最大力，是标称力的66％。因此，这样来确定致动器尺寸是合适的：使致动器能够临时地提供等于标称力的132％的力。

因此，使四个致动器中仅有两个在所述轮子上能够形成一制动力，该制动力等于标称制动力的132/2＝66％，该力对应于当飞机在干的跑到上着陆时、在轮子变得被锁定之前、一制动器的所有致动器被供电的情况下该制动器所形成的力。其结果，能够确保干的跑道上的标称的制动特性。

本发明不局限于以上的描述，但相反涵盖了落入由权利要求书所定义的范围内的任何变体。

尤其是，尽管在所示实例中，轮子配装的制动器有偶数个致动器，使分布在第一组致动器内(致动器1和2)的致动器由其中一个单元供电，互补组的致动器(致动器3和4)由另一单元供电，并使两个组具有相同数量的致动器，但即使致动器数量为奇数，也可更一般地将致动器分配在两个组内。在如此情形中，有利地是对于每个轮子形成两组致动器，两组差别不超过一个致动器。

尽管参照具有两个主起落架的飞机描述了本发明，其中各个起落架具有两个被制动的轮子，但本发明可立即一般化为飞机具有两个主起落架，每个主起落架具有两个以上被制动的轮子，例如，四个或六个轮子。只要在每个起落架上形成两组轮子就可以了(例如，每组轮子包括承载在起落架给定侧上的轮子)。在本发明的结构中，在以此方式形成的每组轮子(以及由此的制动器)上，第一组致动器由其中一个单元供电，互补的第二组致动器由另一单元供电。本发明也可一般化到具有两个以上主起落架的飞机上。例如，如果飞机具有两个机翼下的主起落架以及一个中心主起落架且每个主起落架都具有被制动轮子(如-600的情形)，则只要将由中心主起落架承载的轮子分配到由机翼下主起落架的轮子形成的轮组中的一组或另一组中就可以了。

通过扩展和使用与权利要求中相同的词汇，就可来表述给定组的轮子，即使在所述实例中一组包括仅一个轮子也是如此。

Claims

1.一种用于对具有至少两个起落架的飞机的飞机制动器供电的电源结构，每个起落架具有一定数量的轮子（L1、L2；R1、R2），每个轮子配装有制动器，该制动器具有一定数量的机电制动致动器（1、2、3、4），该结构的特征在于，它包括至少第一、第二、第三和第四供电单元，所述第一和第三供电单元（B1、B3）由第一电源（AC1）供电，所述第二和第四供电单元（B2、B4）由第二电源（AC2）供电，每个起落架上的轮子编组成互补的第一和第二组轮子（L1；R1；L2；R2），而所述供电单元向每组轮子中制动致动器的互补组以如下方式供电：

·第一供电单元（B1）向第一起落架的第一组轮子（L1）的一组致动器（1、2）供电，以及向第二起落架的第一组轮子（R1）的一组致动器（1、2）供电；

·第二供电单元（B2）向第一起落架的第一组轮子（L1）的一互补组致动器（3、4）供电，以及向第二起落架的第二组轮子（R2）的一组致动器（1、2）供电；

·第三供电单元（B3）向第一起落架的第二组轮子（L2）的一组致动器（1、2）供电，以及向第二起落架的第二组轮子（R2）的一互补组致动器（3、4）供电；

·第四供电单元（B4）向第一起落架的第二组轮子（L2）的一互补组致动器（3、4）供电，以及向第二起落架的第一组轮子（R1）的一互补组致动器（3、4）供电。

2.如权利要求1所述的电源结构，其特征在于，适用于刚好具有两个主起落架的飞机，各个起落架设置有两个制动的轮子（L1、L2；R1、R2），以使在每个起落架上，每组轮子由所述起落架承载的轮子之一构成。

3.如权利要求1所述的电源结构，其特征在于，给定组的轮子的各组致动器具有多个致动器，数量与互补组致动器的致动器数量相差不多于一个。

4.如权利要求1所述的电源结构，其特征在于，由给定单元供电的两组致动器中的每组致动器借助于单独的电缆供电。

5.如权利要求1所述的电源结构，其特征在于，每个致动器的尺寸做成至少临时地形成制动力，该制动力等价于在干的跑道上着陆期间使相应的轮子达到其锁定限值而所有的致动器在制动过程中被供电的情况下、由制动器的两个致动器形成的力。