CN107985553B - 襟翼倾斜检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

襟翼倾斜检测系统和方法，构造为检测可移动地固定到飞机的一个或多个机翼的一个或多个襟翼的襟翼倾斜。襟翼倾斜检测系统包括襟翼支撑组件，其使襟翼耦接到机翼。襟翼支撑组件包括：固定部分，其构造为固定到机翼；可移动部分，其可移动地耦接到固定部分，并构造为牢固地支撑襟翼；以及连接装置，可移动地耦接到固定部分和可移动部分。连接装置包括：气缸，限定包括液压流体腔室的内腔室；活塞，在内腔室内具有活塞头；以及液压流体，保持在液压流体腔室内。压力检测器流体地耦接到液压流体腔室。压力检测器构造为检测液压流体腔室内的液压流体的流体压力。使用由压力检测器检测到的流体压力来确定襟翼倾斜的存在。

Description

襟翼倾斜检测系统和方法
技术领域
本公开的实施例总体上涉及用于检测机翼的襟翼的倾斜(skew，偏斜)的系统和方法。
背景技术
在飞机的机翼上使用高升力系统来增加起飞和着陆过程中的升力或阻力。一种类型的高升力系统包括机翼的后缘上的襟翼。襟翼是可移动的控制面，其可在起飞和着陆过程中展开，并在巡航速度下收起。
可使用多种致动系统来展开和收起机翼上的后缘襟翼。一种已知类型的致动系统包括两个驱动站，每个驱动站连接到襟翼的相对侧。简而言之，每个襟翼通常由机械系统从襟翼上的两个位置驱动。
襟翼支撑件将襟翼耦接到机翼的固定部分。襟翼支撑件包括襟翼支撑肋、致动器、连接装置(link)、驱动臂、以及承载设备(carrier fitting)。致动器使驱动臂转动，驱动臂使连接装置移动，连接装置又在承载设备上推动或拉动。承载设备相对于固定的襟翼支撑肋围绕一个点旋转。
如果襟翼从一个襟翼支撑件断开(例如，连接装置从承载设备断开)，那么保持耦接到襟翼和机翼的另一端的另一襟翼支撑件对整个襟翼加上空气负载提供支撑。在此情况中，襟翼经历惯性滑行倾斜。虽然所连接的襟翼支撑件能够对一定数量的飞行承载所产生的负载，但是单个襟翼支撑件无法在数量增加的飞行上支撑襟翼。也就是说，单个襟翼支撑件没有设计为在许多飞行上充分支撑襟翼，因为单个襟翼在增加的速度下将会磨损，和/或可能由于疲劳而容易出现故障。
因为失去两个襟翼支撑件在一定海拔高度以下可能是危险的，所以将尽快检测断开的襟翼支撑件；优选地在单次飞行内检测。在已知的飞机中，使用一个或多个位置传感器来检测惯性滑行倾斜。使用位置传感器来检测特定飞行结构下的襟翼偏斜，并将其与地面上的相同偏斜进行比较。如果两个偏斜之间的差超过某一阈值，那么输出倾斜警报，且然后在维修操作过程中对飞机进行检修。
随着性能需求的增加，飞机机翼变得更薄且更硬。类似地，襟翼也变得更薄且更硬。因为性能原因，某些襟翼可能硬到使得它们不会充分偏斜以由基于位置的传感器检测到。这样，已知的使用基于位置的传感器检测倾斜的方法可能无法检测襟翼断开或惯性滑行倾斜。
其他已知的检测襟翼倾斜的方法直接测量驱动机构中的负载，例如通过基于应变计的测压元件。然而，基于应变计的传感器对意外的和未说明的负载(例如由于摩擦而引入连接装置中的扭力)敏感。而且，应变计非常小且包括非常小的连接线，从而当安装在高振动环境中(例如直接位于飞机发动机后方的襟翼支撑件)时导致它们相对易损坏。进一步，按照定义，应变计是疲劳试验机。例如，铜合金应变计可具有比它们所附接的各种零件短的疲劳寿命(周期数)。这样，基于应变计的传感器在与机翼的襟翼一起使用时可能过于易损坏且不可靠。
发明内容
存在对有效率地且有效果地检测飞机机翼的襟翼倾斜的系统和方法的需求。存在对快速地、精确地且可靠地检测襟翼倾斜的系统和方法的需求。
考虑到那些需求，本公开的某些实施例提供了一种襟翼倾斜检测系统，其构造为检测可移动地固定到飞机的一个或多个机翼的一个或多个襟翼的襟翼倾斜。襟翼倾斜检测系统包括使襟翼耦接到机翼的襟翼支撑组件。襟翼支撑组件包括：固定部分，其构造为固定到机翼；可移动部分，其可移动地耦接到固定部分并构造为牢固地支撑襟翼；以及连接装置，其可移动地耦接到固定部分和可移动部分。连接装置包括：气缸，限定包括液压流体腔室的内腔室；活塞，在内腔室内具有活塞头；以及液压流体(例如不可压缩的油脂)，保持在液压流体腔室内。压力检测器流体地耦接到液压流体腔室。压力检测器构造为检测液压流体腔室内的液压流体压力的流体压力。使用由压力检测器检测到的流体压力来确定襟翼倾斜的存在。
在至少一个实施例中，襟翼倾斜检测系统包括与压力检测器连通的襟翼倾斜检测单元。襟翼倾斜检测单元从压力检测器接收表示流体压力的压力信号。襟翼倾斜检测单元通过对压力信号的分析来确定襟翼倾斜的存在。例如，襟翼倾斜检测单元可将该压力信号与从另一压力检测器输出的另一压力信号进行比较，以确定襟翼倾斜的存在，该另一压力检测器耦接到另一襟翼支撑组件，该另一襟翼支撑组件耦接到该襟翼或另一襟翼。襟翼倾斜检测单元在确定襟翼倾斜存在时输出襟翼倾斜警报信号。
固定部分可包括支撑托架，其构造为固定到机翼。可移动部分可包括承载设备，其可移动地耦接到固定的支撑托架。
在至少一个实施例中，压力检测器包括压力开关。可选地，压力检测器包括压力传感器。
襟翼倾斜检测系统可包括耦接到气缸的流体设备。流体设备构造为允许将流体输入到液压流体腔室中。流体设备构造为允许试验压力检测器。
本公开的某些实施例提供了一种襟翼倾斜检测方法，其配置为检测可移动地固定到飞机的一个或多个机翼的一个或多个襟翼的襟翼倾斜。襟翼倾斜检测方法包括：将襟翼支撑组件的固定部分固定到机翼；使襟翼支撑组件的可移动部分可移动地耦接到固定部分；用可移动部分牢固地支撑襟翼；使连接装置可移动地耦接到固定部分和可移动部分；将活塞的活塞头定位在连接装置的内腔室内；将液压流体保持在内腔室的液压流体腔室内；使压力检测器流体地耦接到液压流体腔室；用压力检测器检测液压流体腔室内的液压流体的流体压力；并且通过检测流体压力来确定襟翼倾斜的存在。
在至少一个实施例中，该方法包括：使襟翼倾斜检测单元连通地耦接到压力检测器，并且从压力检测器(通过襟翼倾斜检测单元)接收表示流体压力的压力信号。该确定包括，(通过襟翼倾斜检测单元)分析压力信号，以确定襟翼倾斜的存在。在至少一个实施例中，该分析包括，将该压力信号与从另一压力检测器输出的另一压力信号进行比较，以确定襟翼倾斜的存在，该另一压力检测器耦接到另一襟翼支撑组件，该另一襟翼支撑组件耦接到该襟翼或另一襟翼。该方法还可包括，在确定襟翼倾斜存在时(通过襟翼倾斜检测单元)输出襟翼倾斜警报信号。
在至少一个实施例中，该方法包括，经由耦接到气缸的流体设备将流体输入到液压流体腔室设备中，并且至少部分地基于该输入来试验压力检测器。
本公开的某些实施例提供了一种飞机，其包括：机身；第一机翼，从机身向外延伸；第一襟翼，可移动地固定到第一机翼；第二机翼，从机身与第一机翼相对地向外延伸；第二襟翼，可移动地固定到第一机翼；以及襟翼倾斜检测系统，其构造为检测第一襟翼和第二襟翼的襟翼倾斜，襟翼倾斜检测系统包括耦接到第一襟翼和第二襟翼的襟翼支撑组件。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施例的襟翼倾斜检测系统的示意图。
图2是根据本公开的一个实施例的襟翼支撑组件的侧透视图的图示。
图3是根据本公开的一个实施例的襟翼支撑组件的连接装置的横向侧剖视图的图示。
图4是根据本公开的一个实施例的飞机的顶平面图的图示。
图5举例说明了根据本公开的一个实施例的检测飞机的一个或多个机翼的襟翼倾斜的方法的流程图。
具体实施方式
当结合附图阅读时，将更好地理解以上概要及以下某些实施例的详细描述。如本文使用的，用单数叙述的且前面具有单词“一(a)”或“一个(an)”的元件或步骤应理解为并非必须排除复数个元件或步骤。进一步，提到“一个实施例”并非旨在解释为排除也包含所述特征的额外实施例的存在。而且，除非明确地说明是相反的，否则“包括(comprising)”或“具有(having)”具有特殊状态的一个或多个元件的实施例可包括没有该状态的额外元件。
本公开的实施例提供了监测襟翼支撑组件的负载路径内的负载(而不是通过逐渐增加的位置变化)的襟翼倾斜检测系统和方法。本公开的实施例提供了包括使用用于襟翼的活塞/气缸连接装置的襟翼倾斜检测系统和方法，其中，例如，使用气缸中的液压流体的液压来测量惯性滑行襟翼倾斜。
图1是根据本公开的一个实施例的襟翼倾斜检测系统100的示意图。襟翼倾斜检测系统100可包括飞机106的机翼104上的襟翼102和飞机106的相对机翼110上的襟翼108。襟翼102和108可以分别是机翼104和110上的后缘襟翼。
襟翼102耦接到两个襟翼支撑组件112a和112b，而襟翼108耦接到两个襟翼支撑组件112c和112d。如所示的，襟翼支撑组件112a和112b与襟翼102的相应的相对端接近，而襟翼支撑组件112c和112d与襟翼108的相应的相对端接近。襟翼支撑组件112b和112d可在外侧，而襟翼支撑组件112a和112c可在内侧。
襟翼支撑组件112a、112b、112c和112d各自包括致动器114，其构造为使相应的襟翼102和108在收起位置和展开位置之间移动。致动器114可以是电机致动器，其构造为在收起位置和展开位置之间致动襟翼102和108。在至少一个实施例中，致动器114是齿轮传动式旋转致动器。可选地，致动器114可以是用来移动襟翼102和108的多种其他类型的装置。例如，致动器114可以是或包括电动枢转系带、连接装置，等等。
虽然将襟翼102示出为耦接到两个襟翼支撑组件112a和112b，并将襟翼108示出为耦接到两个襟翼支撑组件112c和112d，但是襟翼102和108可各自耦接到额外的襟翼支撑组件。例如，襟翼102和108可各自耦接到三个或更多个致动器。
襟翼支撑组件112a、112b、112c和112d还包括压力检测器116。压力检测器116构造为检测襟翼支撑组件112a、112b、112c和112d的部分内的液压流体压力。压力检测器116构造为用襟翼支撑组件112a、112b、112c和112d的部分输出表示液压流体压力的压力信号。压力检测器116可以是压力开关，例如具有一个或多个隔板的机械开关、压电开关，等等。在这种实施例中，压力的变化改变压力开关的状态，并且每当状态变化出现时输出压力信号。在至少一个其他实施例中，压力检测器116可以是压力传感器，例如电子压力传感器，其连续地监测液压并输出压力信号。
倾斜检测单元118与压力检测器116通信，例如通过一个或多个有线连接或无线连接。倾斜检测单元118可位于飞机106的机身内(例如位于电子舱内、驾驶员座舱内，等等)。在至少一个其他实施例中，倾斜检测单元118容纳于襟翼支撑组件112a、112b、112c或112d中的至少一个内。在另一实施例中，倾斜检测单元118容纳于飞机106的机翼内、机身内、尾翼内，等等。在至少一个其他实施例中，倾斜检测单元118可位于远离飞机106的地方，例如位于陆基监测站内。
如所示的，倾斜检测单元118与每个压力检测器116通信。在至少一个其他实施例中，倾斜检测单元118可与每个襟翼102或108的压力检测器116通信。例如，第一倾斜检测单元118可与襟翼支撑组件112a和112b的压力检测器116通信，而第二倾斜检测单元118可与襟翼支撑组件112c和112d的压力检测器116通信。在至少一个其他实施例中，单独的且不同的倾斜检测单元118可与每个压力检测器116通信。例如，四个倾斜检测单元118可与每个襟翼支撑组件112a、112b、112c和112d的相应的压力检测器116通信。
在操作中，压力检测器116构造为检测襟翼支撑组件112a、112b、112c和112d的部分的液压的变化。倾斜检测单元118可包括或耦接到存储器，其存储襟翼102和108的预先测量的非惯性滑行状态、和/或襟翼支撑组件的部分的与非惯性滑行状态互相关联的预定流体压力。倾斜检测单元118还可用来检测电动倾斜，例如可由襟翼支撑组件112a、112b、112c和/或112d中的一个或多个的干扰所导致。例如，如果接收到的压力信号与用于特定飞行状态的预期值相比相对较小，那么倾斜检测单元118可确定存在负载路径的断开。类似地，如果压力信号高于预期值，那么倾斜检测单元118可确定相对的襟翼支撑件承载少量负载或不承载负载，或者确定由于干扰引起的电动倾斜正在进行。
如上所述，压力检测器116与倾斜检测单元118通信。压力检测器116对倾斜检测单元118输出压力信号，倾斜检测单元118分析接收到的压力信号。例如，倾斜检测单元118可比较接收到的压力信号，并判断其间是否存在差异。倾斜检测单元118可将压力信号之间的差异解释为是存在襟翼倾斜。如果倾斜检测单元118确定接收到的压力信号在预定的可接受范围内，那么倾斜检测单元118确定襟翼支撑组件112a、112b、112c和112d牢固地耦接到襟翼102和108(即，襟翼102和108不处于惯性滑行倾斜状态)。然而，例如，如果倾斜检测单元118确定一个或多个接收到的压力信号超过预定的倾斜阈值(例如，压力信号之间的阈值差)，那么倾斜检测单元118确定存在惯性滑行倾斜状态，并对例如飞行员输出倾斜警报信号。
如本文使用的，术语“控制单元”、“单元”、“中央处理器”、“CPU”“计算机”等可包括任何基于处理器的或基于微处理器的系统，包括使用以下设备的系统：微控制器、精简指令集计算机(RISC)、特定用途集成电路(ASIC)、逻辑电路，以及任何其他电路或处理器，包括能够执行本文描述的功能的硬件、软件或其组合。这些仅是代表性的，且因此并非旨在以任何方式限制这些术语的定义和/或含义。例如，倾斜检测单元118可以是一个或多个处理器，或者包括一个或多个处理器。
倾斜检测单元118构造为执行储存在一个或多个存储元件(例如一个或多个存储器)中的一组指令，以处理数据。例如，倾斜检测单元118可包括一个或多个存储器，或者耦接到一个或多个存储器。存储元件还可根据希望或需要存储数据或其他信息。存储元件可以是信息源或处理机内的物理存储元件的形式。
这组指令可包括命令倾斜检测单元118作为处理机执行具体操作(例如本文描述的主题的各种实施例的方法和工艺)的各种命令。这组指令可以是软件程序的形式。软件可以是各种形式，例如系统软件或应用软件。进一步，软件可以是以下形式：单独的程序的集合、较大的程序内的程序子集，或者程序的一部分。软件还可包括面向对象编程的形式的模块化编程。处理机可响应于用户命令来处理输入数据，或者响应于之前处理的结果来处理输入数据，或者响应于由另一处理机做出的要求来处理输入数据。
本文实施例的示意图可举例说明一个或多个控制或处理单元，例如倾斜检测单元118。应理解，该处理或控制单元可代表可作为带有相关指令(例如，存储在有形非瞬时计算机可读存储介质(例如计算机硬盘驱动器、ROM、RAM，等等)上的软件)的硬件实现的电路、线路，或者其部分，该指令执行本文描述的操作。硬件可包括硬连线以执行本文描述的功能的状态机电路。可选地，硬件可包括电子电路，其包括和/或连接到一个或多个基于逻辑的装置，例如微处理器、处理器、控制器，等等。可选地，倾斜检测单元118可代表处理电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、特定用途集成电路(ASIC)、微处理器等中的一个或多个。各种实施例中的电路可配置为执行一种或多种算法，以执行本文描述的功能。该一种或多种算法可包括本文公开的实施例的方面，不管是否在流程图或方法中明确地表明。
如本文使用的，术语“软件”和“固件”是可互换的，并且包括任何储存在存储器中以用于由计算机执行的计算机程序，包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和非易失性RAM(NVRAM)存储器。以上存储器类型仅是代表性的，且因此不限于可用于储存计算机程序的存储器的类型。
图2是根据本发明的一个实施例的襟翼支撑组件112的侧透视图的图示。为了清楚起见，在图2中未示出襟翼102的大部分。襟翼支撑组件112是图1所示的襟翼支撑组件112a、112b、112c和112d中的任意一个的实例。虽然襟翼支撑组件112被示出为耦接到机翼104和襟翼102，但是应理解，襟翼支撑组件112可耦接到机翼110和襟翼108。
襟翼支撑组件112包括固定至机翼104的支撑托架200。支撑托架200是固定至机翼104的固定部分的一个实例。可选地，固定部分可以是或包括具有与所示不同的形状和尺寸的一个或多个托架、壁、梁、桁架，等等。支撑托架200的近端202固定至机翼104的翼梁204，同时，上覆盖蒙皮206固定在支撑托架200的顶部208的至少一部分上方，且下覆盖蒙皮210固定在支撑托架200的底部212的至少一部分上方。为了清楚起见，仅示出了机翼104的一部分。例如，为了示出支撑托架200，未示出覆盖蒙皮206和210的部分。
支撑托架200的远端214包括一个或多个轴承216，其可旋转地保持往复运动的枢转件218(例如轴承、柱、气缸、杆、轴，等等)，枢转件218从承载设备222的下近端220向外延伸。襟翼102固定在承载设备222的上表面224上方。承载设备222是可移动地耦接到固定部分(例如支撑托架200)的可移动部分的一个实例。可选地，可移动部分可以是或包括具有与所示不同的形状和尺寸的一个或多个托架、壁、梁、桁架，等等。为了清楚起见，仅示出了襟翼102的一部分。特别地，在图2中仅示出襟翼102的前突出部分(nose，鼻状件)103。
相对的凸缘226从承载设备222的上近端228向上延伸。相对的凸缘226牢固地保持轴承230，轴承230可旋转地耦接到连接装置232的远端231。连接装置232的相对端233耦接到驱动臂234，驱动臂234可移动地固定到支撑托架200。致动器114(例如齿轮传动式旋转致动器)可操作地耦接到驱动臂234。
压力检测器116固定到连接装置232。压力检测器116构造为检测连接装置232内的液压流体压力。
驱动臂234、连接装置232和保持于轴承216内的枢转件218配合以提供四连杆机构。驱动臂234的旋转轴代表A点，轴承216内的枢转件218的旋转轴代表B点，连接装置232的端部231与轴承230的连接代表C点，而连接装置232的端部233与驱动臂234的连接代表D点。
在操作中，致动器114使驱动臂234转动。驱动臂234的旋转在连接装置232上推动或拉动。运动(例如，推向或拉走)推动或拉动承载设备222。承载设备222相对于支撑托架200围绕B点旋转。以此方式，可在展开位置和收起位置之间致动襟翼102。
图3是根据本发明的一个实施例的襟翼支撑组件112的连接装置232的横向侧剖视图的图示。连接装置232包括主体300，其包括可旋转地耦接到承载设备222(图2所示)的凸缘226(图2所示)的联接器302，例如通过球面轴承230。轴承230的旋转轴303代表C点，如上所述。可选地，联接器302可以可旋转地耦接到驱动臂234(图2所示)，在该情况中，轴承230将代表D点。
主体300还包括在远端远离联接器302延伸的气缸304。气缸304限定内腔室306，活塞309的活塞头308定位在内腔室306中。活塞头308包括一个或多个密封件310(例如O形环、垫圈，等等)，其密封地接合限定内腔室306的气缸304的内表面313。
液压流体腔室314定位在活塞头308和气缸304的接近联接器302的端壁316之间。液压流体腔室314保持液压流体318，例如不可压缩的油脂、油，等等。在至少一个实施例中，液压流体318是不可压缩的、锂皂基油脂。
活塞309的活塞杆320从与液压流体腔室314相对的表面322远离活塞头308线性地延伸。活塞杆320的相对端(未示出)耦接到驱动臂234(图2所示)。圆周压盖(gland，密封装置)324在活塞杆320的外圆周部分周围延伸。用剪切线326和扳手螺母328将压盖324固定到位，从而当活塞头308的表面322邻接到压盖324的近端表面332中时，防止活塞309在箭头330的方向上进一步移动。另选地，可通过各种其他接口(例如螺纹接口、紧固件，等等)将压盖324固定到气缸304。如上所述，由襟翼在箭头330的方向上施加的压缩力使活塞头308抵靠压盖324的近端表面332。
在气缸304的一部分中形成流体通道334，并且其流体地耦接到液压流体腔室314。流体通道334还流体地耦接到压力检测器116的内腔体336。以此方式，流体通道334使液压流体腔室314流体地连接到压力检测器116的内腔体336。
流体设备340可延伸穿过气缸304的一部分。流体设备340可以是流体地耦接到液压流体腔室314的阀。在至少一个其他实施例中，流体设备340可以是固定到形成于气缸304中的往复通道中的盖、插头，等等。流体设备340允许将流体输入到液压流体腔室314中。
参考图1至图3，在飞行过程中，连接装置232上的负载受压。即，插入襟翼102中的空气负载趋向于使襟翼102收起，从而在远离联接器302的箭头330的方向上在连接装置232中施加压缩力。在朝向联接器302的箭头338的方向上施加的压缩力迫使活塞头308远离压盖324的表面332。使该压缩力与液压流体腔室314内的液压流体318的流体压力互相关联。当襟翼支撑组件112牢固地耦接到机翼104和襟翼102时，由压力检测器116检测到液压流体318的已知的流体压力。例如，当迫使活塞头308远离压盖324的表面332时，存在与襟翼102通过襟翼支撑组件112牢固连接到机翼104互相关联的流体压力。明显地，通过液压流体318从活塞杆320的远端(未示出)受压地运送襟翼支撑组件112中的空气负载并进入气缸304中。液压流体318提供负载路径的一部分。倾斜检测单元118从压力检测器116接收压力信号，并且确定襟翼102经由襟翼支撑组件112牢固地且可操作地连接到机翼104。在至少一个实施例中，当倾斜检测单元118从压力检测器116接收不到压力信号时(例如当压力检测器116是开关且仅在改变开关的状态时接收到信号)，倾斜检测单元118确定襟翼102经由襟翼支撑组件112牢固地且可操作地连接到机翼104。在至少一个实施例中，倾斜检测单元118可将由压力检测器116接收到的压力信号与预定义的可接受范围进行比较。如果压力信号在可接受范围内，那么倾斜检测单元118确定襟翼102牢固地且可操作地连接到机翼104。
然而，如果襟翼102断开与机翼104的牢固且可操作的连接，例如如果连接装置232与承载设备222和/或支撑托架200断开，那么减小箭头338的方向上的压缩力，并且活塞309在如由箭头330指示的相反方向上滑动。当活塞309在箭头330的方向上在气缸304内线性地后退时，活塞头308朝向压盖324的近端表面332滑动，减小不可压缩的液压流体318上的力(液压流体318然后进入流体通道334和腔体336中)，从而改变腔体336内的液压流体318的体积。压力检测器116通过进入腔体336的液压流体318检测流体压力变化，并将压力变化作为压力信号输出，其由倾斜检测单元118接收。如果压力变化超过预定阈值(例如代表耦接到一个襟翼或不同襟翼的两个不同的连接装置232的压力信号之间的特定差异的倾斜阈值)，那么倾斜检测单元118确定存在襟翼倾斜。此时，倾斜检测单元118对飞机106上的计算机、工作站、手持装置等等输出倾斜警报，以对飞行人员警告倾斜状态。
虽然将连接装置232示出为具有单个液压流体腔室314，但是可将额外的液压流体腔室定位在活塞头308的相对侧上，这允许确定连接装置232中的拉伸负载。在此实施例中，压力检测器116或另一压力检测器可与额外的液压流体腔室流体连通。倾斜检测单元118可基于压力信号来确定倾斜状态，该压力信号以每个液压流体腔室内的液压流体压力为基础。
如上所述，本公开的实施例提供了一种用于检测飞机的机翼的襟翼倾斜的系统和方法。在至少一个实施例中，该方法包括，将连接装置232构造为包括气缸304和活塞头308。液压流体腔室314充满液压流体318。活塞309耦接到承载设备222和支撑托架200。这样，将襟翼102上的负载直接传递至活塞309。压力检测器116检查液压流体腔室314内的液压流体318的压力。倾斜检测单元118将液压流体腔室314内的液压流体318的检测到的压力与襟翼102的预先测量的非惯性滑行状态进行比较，或者与耦接到飞机106的同一襟翼102或另一襟翼108的不同连接装置232的液压流体的流体压力进行比较。当倾斜检测单元118检测到超过预定阈值的流体压力变化时，倾斜检测单元118确定存在倾斜状态，并对机上人员输出警报信号。
当连接装置232与承载设备222或支撑托架200分离时，不再将襟翼102的正常压缩力从襟翼102转移到连接装置232中。因此，活塞头308在箭头330的方向上在气缸304内后退，这不再迫使液压流体318进入压力检测器116中，从而减小其中的流体压力。将流体压力的变化作为压力信号输出给倾斜检测单元118，倾斜检测单元118通过流体压力信号的分析间接地确定襟翼102上的实际负载，流体压力信号表示液压流体腔室314内的液压流体318的流体压力。当将液压腔室312内的流体压力与同一襟翼上的另一支撑或者另一机翼上的镜像支撑进行比较时，可将意外的负载偏离(高的、低的，或者没有)解释为倾斜事件。
在至少一个实施例中，气缸304的可用行程是有限的，使得在流体损失的事件中，活塞头308到达端壁316的底部并提供合适的负载路径。
例如，在维修过程中可在地面上通过经由流体设备340对压力检测器116施压来检查压力检测器116。例如，可将流体通过流体设备340输入到液压流体腔室314中，并且可监测由压力检测器116输出的压力信号，以确保压力信号与由增加的流体体积导致的附加流体压力相当。在试验之后，可减小内部压力。这样，流体设备340允许试验压力检测器116以确保正常运行。
图4是根据本发明的一个实施例的飞机160的顶平面图的图示。飞机106包括机身107和从机身107的相应的右侧和左侧延伸的机翼104及110。机翼104和110包括可展开的襟翼102和108，其构造为当从机翼104和110的后缘展开时增加阻力或升力。襟翼102和108是在飞机106中实现的高升力系统的一部分。虽然在每个机翼104和110上举例说明了一个襟翼，但是应理解，可在机翼104和110中的每个上安装多个襟翼。
图5举例说明了根据本发明的一个实施例的检测飞机106的一个或多个机翼104或110的襟翼倾斜的方法的流程图。参考图1至图5，方法在400开始，在此，倾斜检测单元118监测从耦接到飞机106的襟翼支撑组件112的多个压力检测器116接收的压力信号。在402，倾斜检测单元118从第一压力检测器116接收第一压力信号(表示液压流体压力)，第一压力检测器116耦接到第一襟翼支撑组件112的第一连接装置232，第一襟翼支撑组件112耦接到第一襟翼102。在404，倾斜检测单元118从第二压力检测器116接收第二压力信号，第二压力检测器116耦接到第二襟翼支撑组件112的第二连接装置232，第二襟翼支撑组件112耦接到第一襟翼102或第二襟翼108。步骤402和404可同时发生，或者以交错的方式发生。在至少一个实施例中，步骤402可在步骤404之前或之后发生。
在406，倾斜检测单元118将接收到的第一压力信号和第二压力信号进行比较。在408，倾斜检测单元118判断第一压力信号和第二压力信号之间是否存在差异。如果不存在，那么方法进入410，其中，倾斜检测单元118确定襟翼102和108经由襟翼支撑组件112牢固地耦接到机翼104和110。然后方法回到400。
然而，如果第一压力信号和第二压力信号之间存在差异，那么方法从408进入412，在此，倾斜检测单元118判断该差异是否超过预定倾斜阈值。如果该差异不超过倾斜阈值，那么方法进入410，且然后回到400。
然而，如果在412该差异超过倾斜阈值，那么方法进入414，在此，倾斜检测单元118确定在襟翼102或108中的至少一个中存在襟翼倾斜状态。然后，在416，倾斜检测单元118对飞机人员和/或维修人员输出襟翼倾斜警报416，以检查襟翼102和108。
作为另一实例，如果接收到的压力信号与用于特定飞行状态的预期值相比相对较低，那么倾斜检测单元118可确定存在负载路径中的断开。类似地，如果压力信号高于预期值，那么倾斜检测单元118可确定相对的襟翼支撑件承载少量负载或不承载负载，或者确定由于干扰引起的电动倾斜正在进行。简而言之，压力信号的值允许对襟翼支撑负载路径进行精细的健康监测。
如上所述，本公开的实施例提供了用于有效率地且有效果地检测机翼的襟翼倾斜的系统和方法。本公开的实施例提供了快速地、精确地且可靠地检测机翼的襟翼倾斜的系统和方法。
如本文使用的，以对应于任务或操作的方式特别在结构上形成、构造或改造“构造为”执行该任务或操作的结构、限制或元件。为了清楚起见且为了避免疑惑，仅能够修改以执行该任务或操作的对象不“构造为”执行如本文使用的任务或操作。
应理解，以上描述的目的是说明性的，而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可彼此组合使用。另外，不脱离其范围的情况下，可进行许多修改以使特殊的情况或材料适应于本公开的各种实施例的教导。虽然本文描述的材料的尺寸和类型的目的是定义本发明的各种实施例的参数，但是这些实施例绝不是限制性的，而是代表性的实施例。对于本领域技术人员来说，在回顾以上描述时许多其他实施例都将是显而易见的。因此，应和对这些权利要求授权的等价内容的全部范围一起参考所附权利要求来确定本发明的各种实施例的范围。在所附权利要求中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(in which)”的简明英语等价内容。而且，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并非旨在对其对象强加数字要求。进一步，下面权利要求的限制并不是以装置加功能的方式撰写的，并非意在基于美国法典第35篇第112(f)节来解释，除非并直至这种权利要求限制明确地使用其后紧跟缺乏进一步结构的功能语句的短语“用于…的装置”。
进一步，本发明包括根据以下条款的实施例：
条款1.一种襟翼倾斜检测系统，其构造为检测可移动地固定到飞机的一个或多个机翼的一个或多个襟翼的襟翼倾斜，襟翼倾斜检测系统包括：
襟翼支撑组件，其使襟翼耦接到机翼，襟翼支撑组件包括：
固定部分，其构造为固定到机翼；
可移动部分，其可移动地耦接到固定部分，其中，可移动部分构造为牢固地支撑襟翼；
连接装置，可移动地耦接到固定部分和可移动部分，其中，连接装置包括：(a)气缸，限定包括液压流体腔室的内腔室；(b)活塞，在内腔室内具有活塞头；以及(c)液压流体，保持在液压流体腔室内；以及
压力检测器，流体地耦接到液压流体腔室，其中，压力检测器构造为检测液压流体腔室内的液压流体压力的流体压力，其中，使用由压力检测器检测到的流体压力来确定襟翼倾斜的存在。
条款2.根据条款1所述的襟翼倾斜检测系统，进一步包括与压力检测器连通的襟翼倾斜检测单元，其中，襟翼倾斜检测单元从压力检测器接收表示流体压力的压力信号，并且其中，襟翼倾斜检测单元通过对压力信号的分析来确定襟翼倾斜的存在。
条款3.根据条款2所述的襟翼倾斜检测系统，其中，襟翼倾斜检测单元构造为将该压力信号与从另一压力检测器输出的另一压力信号进行比较，以确定襟翼倾斜的存在，该另一压力检测器耦接到另一襟翼支撑组件，该另一襟翼支撑组件耦接到该襟翼或另一襟翼。
条款4.根据条款2-3中任一项所述的襟翼倾斜检测系统，其中，襟翼倾斜检测单元在确定襟翼倾斜存在时输出襟翼倾斜警报信号。
条款5.根据条款1-4中任一项所述的襟翼倾斜检测系统，其中，固定部分包括支撑托架，其构造为固定到机翼。
条款6.根据条款1-5中任一项所述的襟翼倾斜检测系统，其中，可移动部分包括承载设备，其可移动地耦接到固定部分。
条款7.根据条款1-6中任一项所述的襟翼倾斜检测系统，其中，压力检测器包括压力开关。
条款8.根据条款1-7中任一项所述的襟翼倾斜检测系统，其中，压力检测器包括压力传感器。
条款9.根据条款1-8中任一项所述的襟翼倾斜检测系统，进一步包括耦接到气缸的流体设备，其中，流体设备构造为允许将流体输入到液压流体腔室中，并且其中，流体设备构造为允许试验压力检测器。
条款10.根据条款1-9中任一项所述的襟翼倾斜检测系统，其中，液压流体是不可压缩的油脂。
条款11.一种襟翼倾斜检测方法，其配置为检测可移动地固定到飞机的一个或多个机翼的一个或多个襟翼的襟翼倾斜，襟翼倾斜检测方法包括：
将襟翼支撑组件的固定部分固定到机翼；
使襟翼支撑组件的可移动部分可移动地耦接到固定部分；
用可移动部分牢固地支撑襟翼；
使连接装置可移动地耦接到固定部分和可移动部分；
将活塞的活塞头定位在连接装置的内腔室内；
将液压流体保持在内腔室的液压流体腔室内；
使压力检测器流体地耦接到液压流体腔室；
用压力检测器检测液压流体腔室内的液压流体的流体压力；并且
通过检测流体压力来确定襟翼倾斜的存在。
条款12.根据条款11所述的襟翼倾斜检测方法，进一步包括：
使襟翼倾斜检测单元连通地耦接到压力检测器；
通过襟翼倾斜检测单元从压力检测器接收表示流体压力的压力信号；并且
其中，该确定包括，通过襟翼倾斜检测单元分析压力信号以确定襟翼倾斜的存在。
条款13.根据条款12所述的襟翼倾斜检测方法，其中，该分析包括，将该压力信号与从另一压力检测器输出的另一压力信号进行比较，以确定襟翼倾斜的存在，该另一压力检测器耦接到另一襟翼支撑组件，该另一襟翼支撑组件耦接到该襟翼或另一襟翼。
条款14.根据条款12-13中任一项所述的襟翼倾斜检测方法，进一步包括，在确定襟翼倾斜存在时通过襟翼倾斜检测单元输出襟翼倾斜警报信号。
条款15.根据条款11-14中任一项所述的襟翼倾斜检测方法，其中，固定部分包括支撑托架，其构造为固定到机翼。
条款16.根据条款11-15中任一项所述的襟翼倾斜检测方法，其中，可移动部分包括承载设备，其可移动地耦接到固定部分。
条款17.根据条款11-16中任一项所述的襟翼倾斜检测方法，其中，压力检测器包括压力开关或压力传感器。
条款18.根据条款11-17中任一项所述的襟翼倾斜检测方法，进一步包括：
经由耦接到气缸的流体设备将流体输入到液压流体腔室设备中，气缸限定包括液压流体腔室的内腔室；并且
至少部分地基于该输入来试验压力检测器。
条款19.一种飞机，包括：
机身；
第一机翼，从机身向外延伸；
第一襟翼，可移动地固定到第一机翼；
第二机翼，从机身与第一机翼相对地向外延伸；
第二襟翼，可移动地固定到第一机翼；以及
襟翼倾斜检测系统，其构造为检测第一襟翼和第二襟翼的襟翼倾斜，襟翼倾斜检测系统包括耦接到第一襟翼和第二襟翼的襟翼支撑组件，其中，每个襟翼支撑组件包括：
固定支撑托架，其固定到第一机翼或第二机翼中的一个；
可移动承载设备，其可移动地耦接到固定支撑托架，其中，承载设备牢固地支撑第一襟翼或第二襟翼中的一个；
连接装置，可移动地耦接到支撑托架和承载设备，其中，连接装置包括：(a)气缸，限定包括液压流体腔室的内腔室；(b)活塞，在内腔室内具有活塞头；以及(c)不可压缩的液压流体，保持在液压流体腔室内；
压力检测器，流体地耦接到液压流体腔室，其中，压力检测器构造为检测液压流体腔室内的液压流体压力的流体压力，其中，使用由压力检测器检测到的流体压力来确定第一襟翼和第二襟翼中的一个或两个的襟翼倾斜的存在；以及
流体设备，耦接到气缸，其中，流体设备构造为允许将流体输入到液压流体腔室中，并且其中，流体设备构造为允许试验压力检测器。
条款20.根据条款19所述的飞机，其中，襟翼倾斜检测系统进一步包括与压力检测器连通的襟翼倾斜检测单元，其中，襟翼倾斜检测单元从压力检测器接收表示流体压力的压力信号，其中，襟翼倾斜检测单元通过对压力信号的分析来确定襟翼倾斜的存在，其中，襟翼倾斜检测单元构造为将该压力信号与从另一压力检测器输出的另一压力信号进行比较，以确定襟翼倾斜的存在，该另一压力检测器耦接到另一襟翼支撑组件，该另一襟翼支撑组件耦接到该襟翼或另一襟翼，其中，襟翼倾斜检测单元在确定襟翼倾斜存在时输出襟翼倾斜警报信号。
此书面描述使用实例来公开本公开的各种实施例，包括最佳实现方式，并且还使得本领域任何技术人员能够实践本公开的各种实施例，包括制造并使用任何装置或系统且执行任何所包含的方法。本公开的各种实施例的可专利范围由权利要求书定义，并且可包括本领域那些技术人员可想到的其他实例。如果这些其他实例具有与权利要求书的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其他实例包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等同的结构元件，那么这些其他实例旨在落入权利要求书的范围内。

Claims (11)

1.一种襟翼倾斜检测系统(100)，所述襟翼倾斜检测系统构造为检测能移动地固定到飞机(106)的一个或多个机翼(104、110)的一个或多个襟翼(102、108)的襟翼倾斜，所述襟翼倾斜检测系统(100)包括：
襟翼支撑组件(112a、112b、112c、112d)，所述襟翼支撑组件使襟翼(102、108)耦接到机翼(104、110)，所述襟翼支撑组件(112a、112b、112c、112d)包括：
固定部分(200)，所述固定部分构造为固定到所述机翼(104、110)；
能移动部分(222)，所述能移动部分能移动地耦接到所述固定部分(200)，其中，所述能移动部分(222)构造为牢固地支撑所述襟翼(102、108)；
连接装置(232)，能移动地耦接到所述固定部分(200)和所述能移动部分(222)，其中，所述连接装置(232)包括：(a)气缸(304)，限定包括液压流体腔室(314)的内腔室(306)；(b)活塞(309)，在所述内腔室(306)内具有活塞头(308)；以及(c)液压流体(318)，保持在所述液压流体腔室(314)内；
压力检测器(116)，流体地耦接到所述液压流体腔室(314)，其中，所述压力检测器(116)构造为检测所述液压流体腔室(314)内的所述液压流体(318)的流体压力，其中，使用由所述压力检测器(116)检测到的所述流体压力来确定襟翼倾斜的存在；以及
襟翼倾斜检测单元(118)，与所述压力检测器(116)连通，
其中，所述襟翼倾斜检测单元(118)从所述压力检测器(116)接收表示所述流体压力的压力信号，并且其中，所述襟翼倾斜检测单元(118)通过对所述压力信号的分析来确定襟翼倾斜的存在；
其中，所述襟翼倾斜检测单元(118)构造为将所述压力信号与从另一压力检测器(116)输出的另一压力信号进行比较，以确定襟翼倾斜的存在，所述另一压力检测器(116)耦接到另一襟翼支撑组件(112a、112b、112c、112d)，所述另一襟翼支撑组件(112a、112b、112c、112d)耦接到所述襟翼(102、108)或另一襟翼(102、108)。
2.根据权利要求1所述的襟翼倾斜检测系统(100)，其中，所述襟翼倾斜检测单元(118)在确定襟翼倾斜存在时输出襟翼倾斜警报信号。
3.根据权利要求1或2所述的襟翼倾斜检测系统(100)，其中，所述固定部分(200)包括支撑托架(200)，所述支撑托架构造为固定到所述机翼(104、110)。
4.根据权利要求1或2所述的襟翼倾斜检测系统(100)，其中，所述能移动部分(222)包括承载设备(222)，所述承载设备能移动地耦接到所述固定部分(200)。
5.根据权利要求1或2所述的襟翼倾斜检测系统(100)，其中，所述压力检测器(116)包括压力开关。
6.根据权利要求1或2所述的襟翼倾斜检测系统(100)，其中，所述压力检测器(116)包括压力传感器。
7.根据权利要求1或2所述的襟翼倾斜检测系统(100)，进一步包括耦接到所述气缸(304)的流体设备(340)，其中，所述流体设备(340)构造为允许将流体输入到所述液压流体腔室(314)中，并且其中，所述流体设备(340)构造为允许试验所述压力检测器(116)。
8.根据权利要求1或2所述的襟翼倾斜检测系统(100)，其中，所述液压流体(318)是不能压缩的油脂。
9.一种襟翼倾斜检测方法(400)，所述襟翼倾斜检测方法配置为检测能移动地固定到飞机(106)的一个或多个机翼(104、110)的一个或多个襟翼(102、108)的襟翼倾斜，所述襟翼倾斜检测方法包括：
将襟翼支撑组件(112a、112b、112c、112d)的固定部分(200)固定到机翼(104、110)；
使所述襟翼支撑组件(112a、112b、112c、112d)的能移动部分(222)能移动地耦接到所述固定部分(200)；
用所述能移动部分(222)牢固地支撑襟翼(102、108)；
使连接装置(232)能移动地耦接到所述固定部分(200)和所述能移动部分(222)；
将活塞(309)的活塞头(308)定位在所述连接装置(232)的内腔室(306)内；
将液压流体(318)保持在所述内腔室(306)的液压流体腔室(314)内；
使压力检测器(116)流体地耦接到所述液压流体腔室(314)；
用所述压力检测器(116)检测所述液压流体腔室(314)内的所述液压流体(318)的流体压力；
通过检测所述流体压力来确定襟翼倾斜的存在；
使襟翼倾斜检测单元(118)连通地耦接到所述压力检测器(116)；
通过所述襟翼倾斜检测单元(118)从所述压力检测器(116)接收表示所述流体压力的压力信号；并且
其中，所述确定包括，通过所述襟翼倾斜检测单元(118)分析所述压力信号以确定襟翼倾斜的存在；
其中，所述分析包括，将所述压力信号与从另一压力检测器(116)输出的另一压力信号进行比较，以确定襟翼倾斜的存在，所述另一压力检测器(116)耦接到另一襟翼支撑组件(112a、112b、112c、112d)，所述另一襟翼支撑组件(112a、112b、112c、112d)耦接到所述襟翼(102、108)或另一襟翼(102、108)。
10.根据权利要求9所述的襟翼倾斜检测方法(400)，进一步包括，在确定襟翼倾斜存在时，通过所述襟翼倾斜检测单元(118)输出襟翼倾斜警报信号。
11.根据权利要求9或10所述的襟翼倾斜检测方法，进一步包括：
经由耦接到气缸(304)的流体设备(340)将流体输入到所述液压流体腔室(314)中，所述气缸(304)限定包括所述液压流体腔室(314)的内腔室(306)；并且
至少部分地基于所述输入来试验所述压力检测器(116)。
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