CN103072567B - 降低碳制动器磨损的系统 - Google Patents

Abstract

描述了用于具有碳制动器的飞行器的制动器监视系统。系统在预选的计数间隔内，例如在每次起飞和着陆周期期间，显示已经应用制动器的次数。通过提高飞行员对已应用制动器的次数的意识，根据碳制动器的磨损基本上是应用次数的函数而与由此转化的总能量无关的知识促使更有效地使用制动器。另外，监视系统提供制动器的温度指示，该温度指示促使飞行员维持其中的最小温度，超过该温度磨损被降低。

Description

降低碳制动器磨损的系统

本申请是于2007年1月22日提交的名称为“降低碳制动器磨损的系统”的中国专利申请200780003840.1的分案申请。

技术领域

本发明一般地涉及飞行器制动系统，并更具体地关于尽力降低碳制动器磨损。

背景技术

碳制动器适用于很多现代的飞行器，这些飞行器被设计用于运载众多乘客或者货物有效负荷。这些制动器依赖于使用碳合成材料作为摩擦材料和吸热设备。沿轮的轴线以交替的顺序同轴地布置碳转子盘和碳定子盘叠片，其中转子盘旋转地连接到轮上，而定子盘连接到静止轴上。制动力是通过活塞执行器加压产生的，活塞执行器被配置为压缩压力板和背垫板之间的叠片，以此促使相邻盘的摩擦表面彼此接合。虽然由于碳制动器的重量和性能优于钢制动器而优选碳制动器，但是根据两次更换之间的着陆周期而更换叠片的成本要高于钢制动器。

与制动器寿命主要由所吸收的能量总量决定的传统钢制动器不同的是，碳制动器随着制动器被应用的次数而磨损，因为在制动器温度低时初次应用时磨损程度最大。因此，大多数磨损易于出现在滑行期间，因为在通过位于飞机跑道和关口之间的滑行道时以及在起飞的队列中可能遇到的不断被迫停止期间，制动器可能被有规律地应用许多次。

降低制动器应用的次数并由此降低碳制动器的磨损率的努力必须集中于在低能量制动器应用期间禁能一个或者多于一个制动器。这样，个别的制动器受到较少的制动器应用次数，同时在每次应用期间增加的制动载荷对磨损无不利影响。系统已被描述来确定制动器禁能的顺序以便在各个被制动轮子之间实现平均磨损率而不损及刹车能力并且对飞行器的稳定性无不利影响。这些系统实质上增加了飞行器制动系统的复杂性和成本，并且改装现有飞行器需要消耗大量时间和努力。

需要一种用于降低碳制动器磨损、并更具体地减少在起飞和着陆周期期间的制动器应用次数的替代性方法，该方法廉价且简单并很适于现有飞行器。理想情况下，这种系统应该能适于任何飞行器并且无需对现有制动器系统进行修改。

发明内容

本发明提供用于降低碳制动器磨损的相对简单的解决方案。该装置仅促进飞行员以更有效的磨损方式使用制动器，而不扰乱现有的制动器控制系统。通过监视和显示制动器已被应用的次数和它们的温度，促使飞行员较少地应用制动器和/或维持制动器中的预选热量。

本发明的装置包含一计数器，该计数器使飞行员了解制动器已被应用的频率并额外提供飞行器的制动器的温度指示。通过将即时反馈提供给飞行员，飞行员将趋向于较少地应用制动器并在个别制动器的应用期间执行更大的制动。温度指示器将促使飞行员维持制动器的热度。

每个制动器的应用由开关感知，该开关与制动器踏板机构物理接合以便被踏板机构的任何运动或者液压系统中的压力感应器（transducer）触发。对每次应用进行计数并且在驾驶舱将总数显示给飞行员。该系统可以被配置为在每次飞行后复位，并且可以包括保留总的制动器应用计数的能力以便在随后的时间例如在预选时间间隔或者在维护操作期间恢复。此外，制动器的温度可以被感知并被显示为其温度的直接读数或者被显示为当达到阈值温度时计数读出器的颜色改变。

通过下面以示例方式说明发明原理的优选实施例的详细阐述并联系附图，本发明的这些和其他的优点将变得明显。

附图说明

图1是本发明的制动器监视系统的优选实施例的示意图；和

图2是本发明的显示元件的优选实施例的图。

具体实施方式

本发明起到促进以更有效的磨损方式使用飞行器的碳制动器的作用以至达到使飞行员了解制动器已被应用的次数和它们的温度的程度。已知碳制动器磨损基本上是制动器被应用的次数的函数，如果飞行员实时地知道制动器应用的计数，那么飞行员将更倾向于减少制动器应用的次数，同时在每次使用的期间更猛烈地制动。此外，知晓制动器温度将促使飞行员维持制动器的热度，并由此当制动器处于阈值温度之下时减少应用的次数。

图1是本发明的优选实施例的示意图。系统12包括位于驾驶舱的显示元件14。显示器接收来自微处理器16的信息，微处理器16反过来接收来自开关机构18并且可选地接收来自温度传感器20的信号。

开关机构可以采用微动开关的形式，该微动开关被配置为与飞行器的制动器踏板接合以便每当踏板被压下时闭合电路并由此发送信号。可选择地，开关可以采用压力感应器的形式，该压力感应器被配置为每当探测到制动器系统的液压执行系统内的压力升高时闭合电路并由此发送信号。

安置温度传感器20以测量制动器的温度并优选分别地测量每个飞行器制动器的温度。这些温度传感器可以采用例如热电偶或者红外传感器的形式。

微处理器16起到对从开关机构18接收到的信号进行计数和产生代表这一计数的信号以传送到显示元件的功能。直到通过例如引擎启动或者接通外部电源激活复位功能22，计数才被记录，以便将计数限制在每次起飞和着陆周期内。在例如飞行器的制动系统包括选择性地释放一些但非全部制动器的滑行制动器选择部件的情况下，微处理器也可以被唤醒以修改计数。根据每个主着陆档上的轮的数目，计数将被减少二分之一到三分之一，以便更准确地反映每个制动器已被应用的次数。计数可额外由数据检索系统24访问，该数据恢复系统能够被配置为存储计数历史以便随后浏览和整理。微处理器16能够被集成到飞行器的制动器控制单元或者中央飞行器通讯系统中或者与之通讯。

微处理器可以额外被配置为为接收和解释从温度传感器20接收的信号。这些信号可以被转换为摄氏温度或者华氏温度以便传送到显示元件14。而且，引入的温度信号可以被处理以便为每个制动器、所有制动器的平均或者最凉温度的制动器分别提供读数。作为替代，制动器计数和温度信息可以被集成，从而当温度超过阈值温度时，显示的制动器计数改变颜色。在优选的实施例中，当温度低于350°F时以红色显示制动器计数，而当制动器温度超过350°F时以绿色显示计数。

图2是本发明的制动器监视系统的显示元件14显示信息所采用的方式的优选实施例。这种显示可以集成于由飞行器的中央显示系统控制的驾驶舱显示器。除了显示各种其他与制动器相关的数据，显示还包括制动器已被应用的次数的读数26。如果温度低于预设的阈值温度优选以红色显示这一读数，而如果温度高于预设的阈值温度则以绿色显示这一读数。

在使用中，制动器监视系统起到使飞行员了解在起飞和着陆周期期间制动器已被应用的次数以及制动器的温度的作用。意识到碳制动器的磨损特性以致达到获知磨损在低温下加速并且随着频率而非应用强度加速的程度，并且实时地认知制动器已被应用的次数和它们的温度，这促使飞行员以更有效的磨损方式使用制动器。由此促使飞行员较少使用制动器并在滑行期间更大强度地制动，并且维持制动器的较大热度或者避免在它们的温度低于低的制动器磨损阈值温度时使用制动器。

虽然已经阐述和说明了本发明的具体形式，但是可以作出各种修改而不偏离本发明的精神和范围，这对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，并不希望本发明受到除附加权利要求以外的其它限制。

Claims (6)

1.一种用于降低在包括装备有多个碳制动器的制动系统的飞行器上的制动器磨损的方法，包含：

感测所述多个碳制动器的应用，并且产生指示所述多个碳制动器的应用的制动器应用计数信号；

根据所述制动器应用计数信号确定所述制动器在预选间隔内已被应用的次数的积累的制动器应用计数；

在飞行器制动系统包括选择性地释放一些但非全部所述多个碳制动器的滑行制动器选择部件的情况下，通过将所述积累的制动器应用计数减少三分之一到二分之一以产生经调整的制动器应用计数来调整所述积累的制动器应用计数；

测量所述多个制动器的温度；

将所述多个制动器的所述温度与阈值温度进行比较；

向飞行员实时显示所述经调整的制动器应用计数的计数显示；

显示所述多个制动器的所述温度是否低于所述制动器的所述阈值温度；以及

较少使用制动器并且在滑行期间更大强度地制动，并且当所述多个制动器的所述温度低于所述阈值温度时维持所述制动器的较大热度。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述显示所述多个制动器的所述温度是否低于所述制动器的所述阈值温度的步骤包括当所述多个碳制动器的所述温度低于所述制动器的所述阈值温度时改变所述计数显示的颜色。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述阈值温度是350°F。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述将所述多个制动器的所述温度与所述阈值温度进行比较的步骤包括将所述多个碳制动器的平均温度与所述阈值温度进行比较。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述将所述多个碳制动器的所述温度与所述阈值温度进行比较的步骤包括将所述多个碳制动器的最凉温度与所述阈值温度进行比较。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述间隔包含一个起飞和着陆周期。