CN109070996A - 具有电传动升降舵的飞行器俯仰控制系统 - Google Patents
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Abstract
公开了飞行器俯仰控制系统和方法。飞行器俯仰控制系统(28)包括可移动的水平稳定器(24)和以可移动方式联接到水平稳定器的升降舵(26)。升降舵与水平稳定器电传动相关。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年4月25日提交的美国临时专利申请62/326,971的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总的来说涉及飞行器的俯仰控制系统,更具体地涉及具有电传动(electronically geared)升降舵的飞行器俯仰控制系统。
背景技术
飞行器上的水平稳定器通常是位于飞行器后部的可移动的空气动力学表面,并且用于为飞行器提供纵向(俯仰)稳定性和控制。为了设定飞行器的俯仰角,水平稳定器可被配平(致动),使得其选择性地产生正升力或负升力,或者是中性的。传统的水平稳定器能够围绕与飞行器的横向轴线平行的轴线移动,使得它们能够在预定的角度范围内配平。产生的空气动力(即,正升力或负升力)的大小和方向可以通过改变水平稳定器的入射角来改变。
水平稳定器必须足够大,以在飞行器的各种操作条件(例如,襟翼构造、速度等)下产生所期望的空气动力学效应。飞行器的水平稳定器的尺寸影响其在飞行期间产生的阻力(drag)的量,并且还影响飞行器的总重量。
发明内容
在一方面,本公开描述了一种飞行器俯仰控制系统。该系统包括:
第一致动器,所述第一致动器配置用以致动与飞行器的俯仰相关联的可移动的稳定器;
第二致动器,所述第二致动器配置用以致动以可移动方式联接到所述稳定器的升降舵;和
一个或多个数据处理器,所述一个或多个数据处理器在操作上联接到第一致动器和第二致动器;以及
机器可读存储器,所述机器可读存储器存储指令,所述指令可由所述一个或多个数据处理器执行,并且配置用以使所述一个或多个数据处理器:
使用表示指示的稳定器致动量的数据和表示稳定器和升降舵之间的传动关系的数据,确定与指示的稳定器致动量相关联的相应的升降舵致动量;以及
产生输出,所述输出用于使第一致动器根据指示的稳定器致动量来致动稳定器,并且用于使第二致动器根据相应的升降舵致动量来致动升降舵。
传动关系可以包括:
第一部分,所述第一部分在稳定器致动量的第一范围上,其中第一非零的稳定器致动量要求相应的第一非零的升降舵致动量;和
第二部分,所述第二部分在稳定器致动量的第二范围上,其中第二非零的稳定器致动量不要求升降舵致动量。
第二部分的稳定器致动量的第二范围可以包括稳定器的中性位置。
传动关系可以包括在稳定器致动量的第三范围上的第三部分,其中第三非零的稳定器致动量要求相应的第二非零的升降舵致动量。
稳定器致动量的第二范围可以在稳定器致动量的第一范围和稳定器致动量的第三范围之间。
在一些实施例中,传动关系的第一部分和第三部分中的至少一个是线性的。
在一些实施例中,传动关系的第一部分和第三部分中的每一个是线性的。
传动关系可以包括其中稳定器致动不要求升降舵致动的死区。死区可以包括稳定器的中性位置。
传动关系可以包括在稳定器致动量的第一范围上的第一部分和在稳定器致动量的第二范围上的第二部分,其中第一部分和第二部分具有不同的斜率。
传动关系可以包括线性部分。
传动关系可以包括非线性部分。
指令可以配置用于使所述一个或多个数据处理器将升降舵的中性位置重置为相应的升降舵致动量。
指令可以配置用于使所述一个或多个数据处理器基于飞行器的一个或多个操作参数来改变传动关系。
在另一方面,本公开描述了一种飞行器俯仰控制系统,包括:
可移动的水平稳定器;和
升降舵,所述升降舵以可移动方式联接到水平稳定器,并且与水平稳定器电传动相关。
升降舵可以根据传动关系与水平稳定器电传动相关,所述传动关系包括:
第一部分,所述第一部分在稳定器致动量的第一范围上,其中第一非零的稳定器致动量要求相应的第一非零的升降舵致动量;和
第二部分,所述第二部分在稳定器致动量的第二范围上,其中第二非零的稳定器致动量不要求升降舵致动量。
第二部分的稳定器致动量的第二范围可以包括稳定器的中性位置。
传动关系可以包括在稳定器致动量的第三范围上的第三部分,其中第三非零的稳定器致动量要求相应的第二非零的升降舵致动量。
稳定器致动量的第二范围可以在稳定器致动量的第一范围和稳定器致动量的第三范围之间。
在一些实施例中,传动关系的第一部分和第三部分中的至少一个是线性的。
在一些实施例中,传动关系的第一部分和第三部分中的每一个是线性的。
升降舵可以根据传动关系与水平稳定器电传动相关,所述传动关系包括其中稳定器致动不要求升降舵致动的死区。死区可以包括稳定器的中性位置。
升降舵可以根据传动关系与水平稳定器电传动相关,所述传动关系包括:在稳定器致动量的第一范围上的第一部分和在稳定器致动量的第二范围上的第二部分,其中第一部分和第二部分具有不同的斜率。
传动关系可以包括线性部分。
传动关系可以包括非线性部分。
传动关系可以是能够基于飞行器的一个或多个操作参数来改变。
在另一方面,本公开描述了一种包括如本文所公开的俯仰控制系统的飞行器。
在又一方面,本公开描述了一种使用飞行器的可移动的稳定器和以可移动方式联接到稳定器的升降舵控制飞行器的俯仰的方法。该方法包括:
致动稳定器;以及
基于稳定器和升降舵之间的电传动关系致动升降舵。
传动关系可以包括:
第一部分,所述第一部分在稳定器致动量的第一范围上,其中第一非零的稳定器致动量要求相应的第一非零的升降舵致动量;和
第二部分,所述第二部分在稳定器致动量的第二范围上,其中第二非零的稳定器致动量不要求升降舵致动量。
第二部分的稳定器致动量的第二范围可以包括稳定器的中性位置。
传动关系可以包括在稳定器致动量的第三范围上的第三部分,其中第三非零的稳定器致动量要求相应的第二非零的升降舵致动量。
稳定器致动量的第二范围可以在稳定器致动量的第一范围和稳定器致动量的第三范围之间。
在一些实施例中,传动关系的第一部分和第三部分中的至少一个是线性的。
在一些实施例中,传动关系的第一部分和第三部分中的每一个是线性的。
传动关系可以包括其中稳定器致动不要求升降舵致动的死区。死区可以包括稳定器的中性位置。
传动关系可以包括在稳定器致动量的第一范围上的第一部分和在稳定器致动量的第二范围上的第二部分,其中第一部分和第二部分具有不同的斜率。
传动关系可以包括线性部分。
传动关系可以包括非线性部分。
该方法可以包括将升降舵的中性位置重置为归因于电传动关系引起的升降舵致动量。
该方法可以包括:基于飞行器的一个或多个操作参数来改变传动关系。
根据下面包括的详细描述和附图,本申请主题的这些和其他方面的进一步细节将是显而易见的。
附图说明
现在参考附图,其中:
图1是包括如本文所公开的俯仰控制系统的示例性飞行器的俯视平面图;
图2是如本文所公开的示例性俯仰控制系统的示意图;
图3是图2的俯仰控制系统的三个示例性传动关系的曲线图;
图4是图1的飞行器的水平稳定器和升降舵的示意图,其中水平稳定器被致动到远离其中性位置的位置,并且升降舵根据示例性传动关系被相对于水平稳定器致动;以及
图5是示出用于控制飞行器的俯仰的方法的流程图。
具体实施方式
本公开涉及具有电传动升降舵的飞行器俯仰控制系统。在一些实施例中,使用与相关联的水平稳定器(即水平尾翼)的运动传动相关的一个或多个升降舵可以提高稳定器的效率。因此,在一些实施例中,与以可移动方式联接有非传动升降舵的稳定器相比,使用传动升降舵可以允许使用更小尺寸且因此重量降低的稳定器。
在一些实施例中,与稳定器和升降舵之间的机械运动传递装置(例如,齿轮、连杆)相比,电传动的使用可以通过改变相关联的传动关系而提供灵活性。在一些实施例中,电传动的使用还可允许根据飞行器的操作条件而在不同时间使用不同的传动关系。例如在可能要求调整传动关系的飞行器开发期间及飞行测试期间,这种灵活性可以是有利的。电传动的使用可以提供操作优点,例如允许使用在其它情况下通过机械运动传递装置将难以实现的复杂传动关系。
参考附图描述各种实施例的各个方面。
图1是示例性飞行器10的俯视平面图,所述示例性飞行器10可以包括俯仰控制系统,并且执行本文公开的相关联的方法。飞行器10可以是任何类型的飞行器,例如适用于民用航空的公司飞机(例如公务机)、私人飞机、商业飞机和客机。例如,飞行器10可以是窄体双引擎喷气式客机。飞行器10可以是固定翼飞行器。
飞行器10可以包括一个或多个机翼12(其包括一个或多个飞行控制表面14)、机身16、一个或多个发动机18和已知或其他类型的尾翼20。一个或多个发动机18可以安装到机身16。替代地或另外地,一个或多个发动机18可以安装到机翼12。
尾翼20可以包括垂直稳定器22,可移动的方向舵可以联接到垂直稳定器22,并且用于向飞行器10施加转向或偏航运动。尾翼20还可以包括水平稳定器24(下文称为“稳定器24”)和以可移动方式联接到稳定器24的一个或多个升降舵26R和26L(统称为“升降舵26”)。稳定器24有时称为“水平尾翼”,其可以从垂直稳定器22的每一侧基本对称且横向地延伸,其中右升降舵26R可以布置在垂直稳定器22的右手侧,左升降舵26L可以布置在垂直稳定器22的左手侧。稳定器24可以以可移动方式联接到尾翼20,以便“能够配平”。稳定器24和升降舵26A和26B可以是能够独立地以可控方式致动,并且是飞行器10的俯仰控制系统的部分。应当理解,稳定器24可以不必绝对水平,而是相反地可以处于适合提供俯仰稳定性或控制的任何定向。
图2是如本文所公开的飞行器10的示例性俯仰控制系统28的示意图。俯仰控制系统28可以允许稳定器24和升降舵26之间的电传动,使得稳定器24的指示的致动可以至少在稳定器24的一些运动范围内自动地导致升降舵26的相应致动。与尺寸类似但未装备传动升降舵的传统稳定器相比,这可以提高稳定器24在飞行器10的操作(例如,飞行、巡航、起飞)期间的效率(例如,动力)。在一些实施例中,与以可移动方式联接有非传动升降舵的稳定器相比,传动升降舵26的使用可以允许减小稳定器24的总行程范围,且因此减小稳定器24所需的致动机构的尺寸。因此,与具有类似性能但未配备传动升降舵的传统稳定器相比,传动升降舵26的使用可以允许稳定器24降低成本、尺寸和/或重量。
在一些实施例中,由于电传动,在飞行包线的要求较高(正或负)的尾翼升力的区域中,至少部分地由于在水平尾翼(稳定器24+升降舵26)中产生弯度(camber),可以提高稳定器24的有效性。
在稳定器24和升降舵26之间使用电传动可以允许稳定器24和升降舵26的同步致动,其中升降舵26可以根据稳定器24致动(例如,与之成比例地)而致动,而不使用机械运动传递装置来实现这样的同步致动。换句话说,稳定器24可以被认为是主设备,而升降舵26可以被认为是从设备,其中主设备和从设备由独立受控的致动器致动。由于从设备的致动根据一定关系(例如,恒定比率)跟随主设备的致动,实现的效果可以类似于机械传动的两个设备的效果。使用这种电传动的稳定器24和升降舵26的同步致动可以通过已知或其他类型的适当(例如,位置)感测和反馈控制方法来控制。
电传动可以具有优于使用机械运动传递装置(例如,齿轮、连杆)的优点。一个明显优点是灵活性,因为可以改变传动关系(即传动比),而不必重新设计/构建机械运动传递装置。在飞行器10的例如可能要求对传动关系进行一些调整的(例如,飞行、风洞)测试期间,这可以是有利的。另一个优点在于,传动关系的特性不受关联于机械运动传递装置的限制、复杂性和重量的支配。
如图2中示意性所示,俯仰控制系统28在一些实施例中可以包括分别与升降舵26R和26L相关联的升降舵致动器30R和30L(统称为“升降舵致动器30”)。在飞行器10的一些实施例中,升降舵致动器30R和30L可以用于单独地致动右升降舵26R和左升降舵26L。然而,在一些实施例中,右升降舵26R和左升降舵26L可以作为单元由一个或多个公用致动器30致动。在各种实施例中,右升降舵26R和左升降舵26L可以是能单独致动的,或者可以连接在一起以便能够作为单个飞行控制表面经由一个或多个致动器30致动。俯仰控制系统28还可以包括一个或多个稳定器致动器32,其被构造用以致动飞行器10的可移动的稳定器24。
图2示出了升降舵26R和26L独立于稳定器24,但是应该理解,升降舵26R和26L可以以可移动方式联接(例如,铰接)到稳定器24。升降舵26可以被致动/偏转作为相对于升降舵的中性位置的角位移测量的一些量。稳定器24也可以被致动/偏转作为相对于稳定器的中性位置的角位移测量的一些量。
俯仰控制系统28可以布置在飞行器10上,并且可以包括在操作上联接到升降舵致动器30和稳定器致动器32的一个或多个计算机34(下文中以单数引用)。可以理解,计算机34可以直接或间接(例如,经由中间装置)联接到升降舵致动器30和稳定器致动器32,以便对升降舵致动器30和稳定器致动器32的操作施加一些控制。计算机34可以包括一个或多个已知或其他类型的数据处理器36(在下文中以单数形式引用),数据处理器36可以用来执行本文公开的方法的整体或部分。在一些实施例中,可以使用单个数据处理器36来执行本文公开的方法,或替代地,可以使用多个数据处理器36来执行本文公开的方法的部分。计算机34可以包括存储指令40的机器可读存储器38,指令40可由数据处理器36执行,并且配置用以使数据处理器36执行与经由升降舵致动器30和稳定器致动器32控制飞行器10的俯仰相关联的一个或多个任务。
例如,计算机34可以接收呈数据或信息形式的输入42,输入42可以由数据处理器36基于指令40处理,以便生成输出44。例如,输入42可以包括表示与飞行器10的俯仰相关联的命令的信息(数据)。例如,输入42可以包括表示通过输入装置46从飞行器10的飞行员接收到的输入的一个或多个信号。输入装置46可以是已知为“侧杆”或“控制轭”的类型,其通常由飞行员使用以输入俯仰命令。替代地,输入42可以由飞行器10的另一计算机或控制系统(例如,自动飞行、自动配平)提供。替代地,输入42也可以在计算机34内产生/得出,随后由数据处理器36使用。输入42可以表示用于稳定器24的指示的致动量。
计算机34可以是飞行器10的航电设备套件的部分。例如,在一些实施例中,计算机34可以执行本文描述的那些之外的附加功能。在一些实施例中,计算机34可以是已知为飞行器10的主飞行控制计算机(PFCC)的类型。在一些实施例中,俯仰控制系统28可以是飞行器10的已知或其他类型的电传操纵控制系统(fly-by-wire control system)的部分。
数据处理器36可以包括配置用以使计算机34执行一系列步骤以便实现计算机实施的过程的任何适当设备,使得当计算机34执行指令40时,指令40可以导致本文所述方法中规定的功能/动作被执行。数据处理器36可以包括例如任何类型的通用微处理器或微控制器、数字信号处理(DSP)处理器、集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)、可重新配置的处理器、其他合适的编程或可编程逻辑电路,或者它们的任何组合。
存储器38可以包括任何适当的已知或其他机器可读存储介质。存储器38可以包括非暂态计算机可读存储介质,例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备,或者前述介质的任何适当组合。存储器38可以包括位于计算机34内部或外部的任何类型的计算机存储器的适当组合。存储器38可以包括适于可检索地存储可由数据处理器36执行的机器可读指令40的任何存储装置(例如,设备)。
本公开的各个方面可以被实施为系统、设备、方法和/或计算机程序产品。因此,本公开的各方面可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式。此外,本公开的各方面可以采用实施在一个或多个在其上实施有计算机可读程序代码(例如,指令40)的非暂态计算机可读介质(例如,存储器38)中的计算机程序产品的形式。计算机程序产品可以例如由计算机34执行,以执行本文公开的一种或多种方法的整体或部分。
用于根据指令40执行本公开各方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写,这些编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等面向对象的编程语言,以及诸如“C”编程语言的传统过程编程语言或其他编程语言。这样的程序代码可以整体或部分地由计算机34或其他数据处理设备执行。应当理解,基于本公开,相关领域的技术人员可以容易地编写用于实现本文公开的方法的计算机程序代码。
在各种实施例中,指令40可以配置用以使数据处理器36使用表示指示的稳定器致动量的数据(例如,输入42)和表示稳定器24和升降舵26之间的一个或多个传动关系48的数据,来确定与指示的稳定器致动量相关联的相应升降舵致动量。指令40可进一步配置用以使计算机34产生输出44(例如,信号、数据),用于使致动器32根据指示的稳定器致动量来致动稳定器24,并且使致动器30根据相应的升降舵致动量来致动升降舵26。
图3是用于俯仰控制系统28的三种非限制性示例性类型的传动关系48A、48B和48C(统称为“传动关系48”)的曲线图。传动关系48A至48C在稳定器致动(度)对升降舵致动(度)的曲线图上绘制为曲线,并且出于说明目的而叠加。
俯仰控制系统28可以配置为允许基于飞行器10的一个或多个操作参数来改变传动关系48。传动关系48可以基于处理器36可执行的指令40改变。例如,可以通过俯仰控制系统28使用可以根据飞行器10的操作条件而在不同时间选择并使用的两个或更多个传动关系48来改变传动关系48。在一些实施例中,期望的传动关系48可以由俯仰控制系统28基于一个或多个参数(诸如襟翼角度、空速和/或马赫数)来选择。在一些实施例中,传动关系48可以通过能被编程为一个或多个参数(诸如襟翼角度、空速和/或马赫数)的函数来改变。
应当理解,本公开的方面不限于本文中作为示例图示的传动关系48A至48C。在各种实施例中,传动关系48可以包括表示稳定器24和升降舵26之间的恒定传动比(斜率)的一个或多个线性部分。替代地或另外地,传动关系48可以包括表示稳定器24和升降舵26之间的可变传动比(斜率)的一个或多个非线性部分。
举例来说,传动关系48A可以包括完全线性关系,其中升降舵26的运动根据在稳定器24的整个运动范围上恒定的比率(斜率)与稳定器24的运动成比例。另一方面,传动关系48B可以包括完全非线性关系,其中升降舵26的运动根据在稳定器24的运动范围上变化的比率(斜率)与稳定器24的运动传动相关。应当理解,传动关系48能够包括一个或多个线性部分和一个或多个非线性部分的组合。
传动关系48C可以包括线性关系,在稳定器24的致动的中性位置(即,0度)周围具有死区。例如,传动关系48C可以包括在稳定器致动量的第一范围上的第一部分P1,其中第一非零的稳定器致动量要求相应的第一非零的升降舵致动量。传动关系48C可以包括在稳定器致动量的第二范围上的第二部分P2,其中第二非零的稳定器致动量不要求升降舵致动量(即,死区)。传动关系48C还可以包括在稳定器致动量的第三范围上的第三部分P3,其中第三非零的稳定器致动量要求相应的第二非零的升降舵致动量。在一些实施例中,第二部分P2的稳定器致动量的第二范围可以在第一部分P1的稳定器致动量的第一范围和第三部分P3的稳定器致动量的第三范围之间。
第二部分P2的稳定器致动量的第二范围(死区)可以包括稳定器24的中性位置。稳定器致动量的第二范围也可以包括靠近中性位置并且通常用于巡航和起飞的稳定器致动量,使得在一个或多个飞行阶段上可以不要求对升降舵26的传动致动。例如,使通常在巡航期间使用的稳定器致动量在第二部分P2内可以有助于更低的巡航阻力。传动关系48C可以配置为仅在大的负稳定器设置(例如,低于-6°)下以及对例如大于+2°的正稳定器设置使用传动升降舵致动,以当襟翼伸展时在飞行器10的最大速度(即VFE)下帮助调平稳定器24。第二部分P2也可以在其中稳定器致动量在第二部分P2内的飞行阶段期间使得更多的升降舵行程可用。
在一些实施例中,传动关系48C的第一部分P1、第二部分P2和第三部分P3中的至少一个可以是线性的。在一些实施例中,传动关系48C的第一部分P1、第二部分P2和第三部分P3中的每一个可以是线性的。在一些实施例中,传动关系48C的第一部分P1、第二部分P2和第三部分P3中的至少一个可以是非线性的。
在各种实施例中,传动关系(例如,48B和48C)可以包括在稳定器致动量的第一范围上的第一部分(例如,P1)和在稳定器致动量的第二范围上的第二部分(例如,P2),其中第一部分和第二部分具有不同的斜率。
图4是图1的飞行器10的稳定器24和升降舵26的示意图,其中,稳定器24被致动到远离其中性位置(以线N表示)的指示的偏转位置(以线D1表示),并且升降舵26根据相应的偏转位置(以线D2表示)被相对于稳定器24致动。当稳定器24处于其中性位置时,线N可以与稳定器24的弦基本平行且重合。当稳定器24处于其致动/偏转位置时,线D1可以与稳定器24的弦基本平行且重合。当升降舵26相对于稳定器24处于升降舵26的中性位置时,线D1也可以与升降舵26的弦基本平行且重合。当升降舵26处于其致动/偏转位置时,其中该致动/偏置位置与稳定器24的致动/偏转位置电传动相关,则线D2可以与升降舵26的弦基本平行且重合。稳定器24的致动量可以由第一角度偏转θ1(例如,度)表示。基于传动关系48确定的升降舵26的相应致动量可以由相对于线D1测量的第二角度偏转θ2(例如,度)表示。
在各种实施例中,传动关系48可以选择为使得升降舵26的相应致动量不要求升降舵26的整个运动范围。例如,传动关系48可以配置为允许在任一方向上超出或低于角度θ2的对升降舵26的进一步致动,而不过度限制升降舵26的剩余行程,以便保持飞行器10的令人满意的可操纵性。这仍可以为飞行器10的飞行员提供通过输入装置46(见图2)执行用于升降舵26的俯仰命令的能力。因此,在一些实施例中,由于与稳定器24的电传动而导致的升降舵26的致动量可以被认为是升降舵26的新的中性位置,并且作为对升降舵26的进一步致动/偏转的新参考点。因此,在俯仰控制系统28的一些实施例中,指令40可以配置为使数据处理器36将中性位置重置为由于电传动关系48而达到的相应升降舵致动量(例如,D2)。在这种布置中,即使在升降舵26的一些传动致动之后,输入装置46也可以保持在其中性位置。
图5是示出用于使用可移动的稳定器24和以可移动方式联接到稳定器24的升降舵26来控制飞行器10的俯仰的方法500的流程图。在一些实施例中,方法500或其部分可以使用上述的俯仰控制系统28来执行。应当理解,以上关于俯仰控制系统28描述的功能可以并入到方法500中。在各种实施例中,方法500可以包括:致动稳定器24(见框502);和基于稳定器24和升降舵26之间的电传动关系48致动升降舵26(见框504)。尽管框502和504被依次示出,但应当理解,基于稳定器和升降舵之间的电传动关系48致动稳定器24(框502)和致动升降舵26(框504)可以同时实现。
在方法500的一些实施例中,并且如上文关于俯仰控制系统28所解释的,传动关系48可以包括:在稳定器致动量的第一范围上的第一部分P1,其中第一非零的稳定器致动量要求相应的第一非零的升降舵致动量;在稳定器致动量的第二范围上的第二部分P2(即,死区),其中第二非零的稳定器致动量不要求升降舵致动量。在一些实施例中,第二部分P2的稳定器致动量的第二范围包括稳定器24的中性位置。在一些实施例中,传动关系包括在稳定器致动量的第三范围上的第三部分P3,其中第三非零的稳定器致动量要求相应的第二非零的升降舵致动量。稳定器致动量的第二范围可以在稳定器致动量的第一范围和稳定器致动量的第三范围之间。在一些实施例中,传动关系48的第一部分P1、第二部分P2和第三部分P3中的至少一个可以是线性的。在一些实施例中,传动关系48的第一部分P1、第二部分P2和第三部分P3中的每一个可以是线性的。
在方法500的各种实施例中,传动关系48可以包括在稳定器致动量的第一范围上的第一部分和在稳定器致动量的第二范围上的第二部分,其中第一部分和第二部分具有不同的斜率,如图3中通过传动关系48B和48C所示。在一些实施例中,传动关系48可以包括线性部分。在一些实施例中,传动关系48可以包括非线性部分。
在一些实施例中,方法500可以包括将升降舵的中性位置重置为归因于电传动关系48引起的升降舵致动量。
以上描述仅是示例性的,并且相关领域的技术人员将认识到,在不脱离所公开的本发明的范围的情况下,可以对所描述的实施例进行改变。例如,本文描述的流程图和附图中的框和/或操作仅用于举例的目的。在不脱离本公开的教导的情况下,这些框和/或操作可以有许多变化。例如,可以添加、删除或修改框。在不脱离权利要求的主题的情况下,本公开可以以其他特定形式实施。另外,相关领域的技术人员将理解,虽然本文公开和示出的系统和方法可以包括特定数量的要素/部件,但是这些系统和方法能够被修改为包括有附加的或更少的这种要素/部件。本公开还旨在涵盖并且包含所有适当的技术变化。通过对本公开的审阅,落入本发明范围内的修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的,并且这样的修改旨在落入所附权利要求内。此外,权利要求的范围不应受限于示例中提出的优选实施例,而应赋予与说明书整体相一致的最宽泛解释。
Claims (43)
1.一种飞行器俯仰控制系统,包括:
第一致动器,所述第一致动器配置用以致动与飞行器的俯仰相关联的可移动的稳定器;
第二致动器,所述第二致动器配置用以致动以可移动方式联接到所述稳定器的升降舵;和
一个或多个数据处理器,所述一个或多个数据处理器在操作上联接到所述第一致动器和所述第二致动器;和
机器可读存储器,所述机器可读存储器存储指令,所述指令能够由所述一个或多个数据处理器执行,并且配置用以使所述一个或多个数据处理器:
使用表示指示的稳定器致动量的数据和表示所述稳定器和所述升降舵之间的传动关系的数据,确定与所述指示的稳定器致动量相关联的相应的升降舵致动量;以及
产生输出,所述输出用于使所述第一致动器根据所述指示的稳定器致动量来致动所述稳定器,并且用于使所述第二致动器根据所述相应的升降舵致动量来致动所述升降舵。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述传动关系包括:
第一部分,所述第一部分在稳定器致动量的第一范围上,其中第一非零的稳定器致动量要求相应的第一非零的升降舵致动量;和
第二部分,所述第二部分在稳定器致动量的第二范围上,其中第二非零的稳定器致动量不要求升降舵致动量。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述第二部分的所述稳定器致动量的第二范围包括所述稳定器的中性位置。
4.根据权利要求2和3中的任一项所述的系统,其中所述传动关系包括在稳定器致动量的第三范围上的第三部分,其中第三非零的稳定器致动量要求相应的第二非零的升降舵致动量。
5.根据权利要求4所述的系统,其中所述稳定器致动量的第二范围在所述稳定器致动量的第一范围和所述稳定器致动量的第三范围之间。
6.根据权利要求4和5中的任一项所述的系统,其中所述传动关系的所述第一部分和所述第三部分中的至少一个是线性的。
7.根据权利要求4和5中的任一项所述的系统,其中所述传动关系的所述第一部分和所述第三部分中的每一个是线性的。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述传动关系包括稳定器致动不要求升降舵致动的死区。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述死区包括所述稳定器的中性位置。
10.根据权利要求1所述的系统,其中所述传动关系包括在稳定器致动量的第一范围上的第一部分和在稳定器致动量的第二范围上的第二部分,其中所述第一部分和所述第二部分具有不同的斜率。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的系统,其中所述传动关系包括线性部分。
12.根据权利要求1所述的系统,其中所述传动关系包括非线性部分。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的系统,其中所述指令配置用以使所述一个或多个数据处理器将所述升降舵的中性位置重置为所述相应的升降舵致动量。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的系统,其中所述指令配置用以使所述一个或多个数据处理器基于飞行器的一个或多个操作参数来改变所述传动关系。
15.一种飞行器,其包括根据权利要求1至14中的任一项所述的飞行器俯仰控制系统。
16.一种飞行器俯仰控制系统,包括:
可移动的水平稳定器;和
升降舵,所述升降舵以可移动方式联接到所述水平稳定器,并且与所述水平稳定器电传动相关。
17.根据权利要求16所述的系统,其中所述升降舵根据传动关系与所述水平稳定器电传动相关,所述传动关系包括:
第一部分,所述第一部分在稳定器致动量的第一范围上,其中第一非零的稳定器致动量要求相应的第一非零的升降舵致动量;和
第二部分,所述第二部分在稳定器致动量的第二范围上,其中第二非零的稳定器致动量不要求升降舵致动量。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述第二部分的所述稳定器致动量的第二范围包括所述稳定器的中性位置。
19.根据权利要求17和18中的任一项所述的系统,其中所述传动关系包括在稳定器致动量的第三范围上的第三部分,其中第三非零的稳定器致动量要求相应的第二非零的升降舵致动量。
20.根据权利要求19所述的系统,其中所述稳定器致动量的第二范围在所述稳定器致动量的第一范围和所述稳定器致动量的第三范围之间。
21.根据权利要求19和20中的任一项所述的系统,其中所述传动关系的所述第一部分和所述第三部分中的至少一个是线性的。
22.根据权利要求19和20中的任一项所述的系统,其中所述传动关系的所述第一部分和所述第三部分中的每一个是线性的。
23.根据权利要求16所述的系统,其中所述升降舵根据传动关系与所述水平稳定器电传动相关,所述传动关系包括其中稳定器致动不要求升降舵致动的死区。
24.根据权利要求23所述的系统,其中所述死区包括所述稳定器的中性位置。
25.根据权利要求16所述的系统,其中所述升降舵根据传动关系与所述水平稳定器电传动相关,所述传动关系包括在稳定器致动量的第一范围上的第一部分和在稳定器致动量的第二范围上的第二部分,所述第一部分和所述第二部分具有不同的斜率。
26.根据权利要求23至25中的任一项所述的系统,其中所述传动关系包括线性部分。
27.根据权利要求16所述的系统,其中所述升降舵根据传动关系与所述水平稳定器电传动相关,其中所述传动关系包括非线性部分。
28.根据权利要求17至27中的任一项所述的系统,其中所述传动关系能够基于飞行器的一个或多个操作参数改变。
29.一种飞行器,所述飞行器包括根据权利要求16至28中的任一项所述的飞行器俯仰控制系统。
30.一种使用飞行器的可移动的稳定器和以可移动方式联接到所述稳定器的升降舵来控制飞行器的俯仰的方法,所述方法包括:
致动所述稳定器;和
基于所述稳定器和所述升降舵之间的电传动关系致动所述升降舵。
31.根据权利要求30所述的方法,其中所述传动关系包括:
第一部分,所述第一部分在稳定器致动量的第一范围上,其中第一非零的稳定器致动量要求相应的第一非零的升降舵致动量;和
第二部分,所述第二部分在稳定器致动量的第二范围上,其中第二非零的稳定器致动量不要求升降舵致动量。
32.根据权利要求31所述的方法,其中所述第二部分的所述稳定器致动量的第二范围包括所述稳定器的中性位置。
33.根据权利要求31和32中的任一项所述的方法,其中所述传动关系包括在稳定器致动量的第三范围上的第三部分,其中第三非零的稳定器致动量要求相应的第二非零的升降舵致动量。
34.根据权利要求33所述的方法,其中所述稳定器致动量的第二范围在所述稳定器致动量的第一范围和所述稳定器致动量的第三范围之间。
35.根据权利要求33和34中的任一项所述的方法,其中所述传动关系的所述第一部分和所述第三部分中的至少一个是线性的。
36.根据权利要求33和34中的任一项所述的方法,其中所述传动关系的所述第一部分和所述第三部分中的每一个是线性的。
37.根据权利要求30所述的方法,其中所述传动关系包括稳定器致动不要求升降舵致动的死区。
38.根据权利要求37所述的方法,其中所述死区包括所述稳定器的中性位置。
39.根据权利要求30所述的方法,其中所述传动关系包括在稳定器致动量的第一范围上的第一部分和在稳定器致动量的第二范围上的第二部分,所述第一部分和所述第二部分具有不同的斜率。
40.根据权利要求37至39中的任一项所述的方法,其中所述传动关系包括线性部分。
41.根据权利要求30所述的方法,其中所述传动关系包括非线性部分。
42.根据权利要求30至41中的任一项所述的方法,包括将所述升降舵的中性位置重置为归因于所述电传动关系引起的升降舵致动量。
43.根据权利要求30至42中的任一项所述的方法,包括基于飞行器的一个或多个操作参数来改变所述传动关系。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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