CN109715492A - 阵风荷载管理 - Google Patents

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Abstract

本公开提供用于管理飞机中的阵风荷载的方法和系统。飞机的一个或多个扰流板的偏转角度被监测。当扰流板偏转角度高于第一阈值时，一个或多个副翼控制信号被发送到副翼。副翼控制信号使副翼基于扰流板偏转角度偏转。

Description

阵风荷载管理
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年6月21日提交的美国临时专利申请No.62/352,850的权益，其内容在此通过引用并入。
技术领域
本公开总地涉及电传飞行(fly-by-wire)飞机，并且更具体地涉及电传飞行飞机中的阵风荷载管理。
背景技术
虽然传统飞机主要是机械系统，但是许多现代飞机采用了所谓的“电传飞行”技术。简而言之，传统飞机使用机械连杆来转换操作者命令，诸如踏板被按压或者飞行杆倾斜，以使飞行控制面移动，例如副翼被升高或者降低。相比之下，电传飞行飞机将操作者命令转换成电信号，不论是模拟的还是数字的。电传飞行控制器处理所接收到的操作者命令，以生成控制信号，所述控制信号然后被发送到飞行控制面。飞行控制面然后基于所接收到的信号修改其行为。
在飞机空气动力学中，机翼荷载是用于描述加载在飞机机翼上的每单位面积的重量的术语。基本机翼荷载基于飞机的重量及其机翼的大小，但是在飞行中，由飞机生成的升力量(基于飞机的速度)和各种环境因素可影响机翼荷载。一个特定环境因素是由在机翼的下侧向上推的阵风所引起的阵风荷载。阵风荷载可引起飞机的有害运动，以及使飞机的机翼弯曲或者扭曲。虽然可通过提供较大的或较硬的机翼来减轻阵风荷载，但是这些解决方案增加飞机的整体飞行重量，这进而降低飞机的燃料效率和航程。
因此，需要不依靠较大的或较硬的机翼的用于管理阵风荷载的技术。
发明内容
本公开提供用于管理飞机中的阵风荷载的方法和系统。飞机的一个或多个扰流板的偏转角度被监测。当扰流板偏转角度高于第一阈值时，一个或多个副翼控制信号被发送到副翼。副翼控制信号使副翼基于扰流板偏转角度偏转。
依照一个广泛的方面，提供了用于管理飞机中的阵风荷载的方法，所述方法包括：监测飞机的至少一个扰流板的扰流板偏转角度；以及当扰流板偏转角度高于第一阈值时，发送至少一个副翼控制信号，用于使至少一个副翼基于扰流板偏转角度偏转。
在一些实施例中，当扰流板偏转角度高于第一阈值并且低于比第一阈值大的第二阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于使所述至少一个副翼根据插值轨迹偏转的第一副翼控制信号。
在一些实施例中，当扰流板偏转角度高于第二阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于使所述至少一个副翼向上偏转至预定角度的第二副翼控制信号。
在一些实施例中，当扰流板偏转角度低于第一阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于允许所述至少一个副翼具有基本上完整的运动范围的至少一个第三副翼控制信号。
在一些实施例中，监测飞机的至少一个扰流板的扰流板偏转角度包括连续地监测扰流板偏转角度。
在一些实施例中，插值轨迹是基于副翼在第一阈值下的副翼偏转角度和预定角度的线性插值轨迹。
在一些实施例中，当扰流板偏转角度高于第二阈值并且低于比第二阈值大的第三阈值时，至少一个第二副翼控制信号被发送到所述至少一个副翼。
在一些实施例中，所述至少一个副翼控制信号基于扰流板的展开方向而不同。
在一些实施例中，副翼控制信号使所述至少一个副翼基于扰流板的展开方向沿着滞后轨迹的两个部分中的一个偏转。
在一些实施例中，副翼控制信号使所述至少一个副翼沿着基于扰流板偏转角度的变化率的轨迹偏转。
在一些实施例中，监测扰流板偏转角度包括接收命令并从其中提取扰流板偏转角度。
在一些实施例中，发送至少一个副翼控制信号包括向至少一个分裂副翼的多个部分发送相应的副翼控制信号；并且使至少一个副翼基于扰流板偏转角度偏转包括使所述至少一个分裂副翼的每个部分基于扰流板偏转角度偏转。
在一些实施例中，所述至少一个分裂副翼的多个部分包括至少第一组部分和第二组部分；并且使所述至少一个分裂副翼的每个部分基于扰流板偏转角度偏转包括：使第一组部分偏转第一副翼偏转角度；以及使第二组部分偏转第二副翼偏转角度。
根据另一广泛的方面，提供了用于管理飞机中的阵风荷载的系统，所述系统包括：处理单元；以及非暂时性存储器，所述非暂时性存储器通信地耦合到处理单元，并且包括计算机可读程序指令。所述计算机可读程序指令可由处理单元执行以用于：监控飞机的至少一个扰流板的扰流板偏转角度；以及当扰流板偏转角度高于第一阈值时，发送至少一个副翼控制信号，用于使至少一个副翼基于扰流板偏转角度偏转。
在一些实施例中，当扰流板偏转角度高于第一阈值并且低于比第一阈值大的第二阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于使所述至少一个副翼根据插值轨迹偏转的第一副翼控制信号。
在一些实施例中，其中，当扰流板偏转角度高于第二阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于使所述至少一个副翼向上偏转至预定角度的第二副翼控制信号。
在一些实施例中，当扰流板偏转角度低于第一阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于允许所述至少一个副翼具有基本上完整的运动范围的至少一个第三副翼控制信号。
在一些实施例中，监测飞机的至少一个扰流板的扰流板偏转角度包括连续地监测扰流板偏转角度。
在一些实施例中，插值轨迹是基于副翼在第一阈值下的副翼偏转角度和预定角度的线性插值轨迹。
在一些实施例中，当扰流板偏转角度高于第二阈值并且低于比第二阈值大的第三阈值时，至少一个第二副翼控制信号被发送到所述至少一个副翼。
在一些实施例中，所述至少一个副翼控制信号基于扰流板的展开方向而不同。
在一些实施例中，副翼控制信号使所述至少一个副翼基于扰流板的展开方向沿着滞后轨迹的两个部分中的一个偏转。
在一些实施例中，副翼控制信号使所述至少一个副翼沿着基于扰流板偏转角度的变化率的轨迹偏转。
在一些实施例中，监测扰流板偏转角度包括接收命令并从其中提取扰流板偏转角度。
在一些实施例中，发送至少一个副翼控制信号包括向至少一个分裂副翼的多个部分发送相应的副翼控制信号；并且使至少一个副翼基于扰流板偏转角度偏转包括使所述至少一个分裂副翼的每个部分基于扰流板偏转角度偏转。
在一些实施例中，所述至少一个分裂副翼的多个部分包括至少第一组部分和第二组部分；并且使所述至少一个分裂副翼的每个部分基于扰流板偏转角度偏转包括：使第一组部分偏转第一副翼偏转角度；以及使第二组部分偏转第二副翼偏转角度。
本文中所描述的系统、设备和方法的特征可以按照各种组合使用，并且还可以按照各种组合用于系统和计算机可读存储介质。
附图说明
根据结合附图进行的以下详细描述，本文中所描述的实施例的另外的特征和优点将变得显而易见，在附图中：
图1是示例飞机的图。
图2是图1的飞机的示例机翼的图。
图3是根据实施例的示例电传飞行实施方式的框图。
图4是依照实施例的用于减轻阵风荷载的方法的流程图。
图5是对扰流板偏转的示例副翼响应的图形表示。
图6A和图6B是基于扰流板偏转对不同的输入命令的示例副翼响应的图形表示。
图7是依照实施例的用于实现图4的方法的示例计算系统的示意图。
图8是阵风荷载减轻系统的示例实施方式的框图。
应注意的是，在所有附图中，相似的特征通过相似的附图标记来标识。
具体实施方式
控制技术被应用于操作具有柔性机翼的飞机的副翼，以减轻阵风荷载。具有机翼的飞机在其上具有多个飞行控制组件，包括一个或多个扰流板和一个或多个副翼。为了管理飞机的阵风荷载，扰流板的偏转角度被监测。当扰流板偏转角度高于第一阈值时，一个或多个副翼控制信号被发送到副翼，以使副翼基于扰流板偏转角度偏转。
参考图1，典型现代飞机10具有机身11、一对机翼14和尾部16，其配备有驾驶舱12和一个或多个飞行控制面18。飞机10可以是任何类型的飞机，包括螺旋桨飞机、喷气式飞机、涡轮风扇飞机、涡轮螺旋桨飞机、涡轮轴飞机、滑翔机等。驾驶舱12可以被定位在飞机10上的任何适合的位置处，例如在机身11的前部处。驾驶舱12被构造用于容纳一个或多个飞行员，所述飞行员通过一个或多个操作者控制装置(未图示)来控制飞机10的操作。操作者控制装置可以包括任何适合数目的踏板、操纵轭、方向盘、中心杆、飞行杆、杠杆、旋钮、开关等。
飞行控制面18可被定位在飞机10上的任何适合的位置处，并且可以包括任何适合数目的副翼、空气制动器、升降舵、襟翼、襟副翼、方向舵、扰流板、副翼扰流板、稳定器、配平片等。在飞机10的一个特定实施例中，每个机翼14配备有至少一个副翼，并且尾部16具有至少一个方向舵和至少一个升降舵。飞机10还可配备有任何数目的附加适合的飞行控制面18。
参考图2，在一些实施例中，机翼14配置有多个飞行控制面18。例如，机翼14是柔性机翼，并且具有一个或多个缝翼22、襟翼24、扰流板26和副翼28。在一些实施例中，扰流板26是多功能扰流板。在一些实施例中，副翼28是整个形成的副翼。在一些其它实施例中，副翼28是由多个部分组成的分裂副翼，所述多个部分可以在形状和大小方面变化。分裂副翼部分可以是矩形的、梯形的、方形的、类似平行四边形的，或者可以采用任何其它适合的形状。在一些实施例中，分裂副翼的各部分全部具有相同的形状和/或大小，而在其它实施例中，各部分具有不同的形状和/或大小。在一些实施例中，分裂副翼的各部分是相邻的，而在其它实施例中，机翼14的一个或多个机翼结构(未图示)被设置在分裂副翼的各部分之间。分裂副翼可以被分成两个、三个、四个或五个部分，或者可以被分成任何其它适合数目的部分。
参考图3，飞机10可以使用电传飞行(FBW)控制系统30，所述FBW控制系统30具有FBW控制器32，所述FBW控制器32控制飞行控制面18(包括扰流板26和副翼28)的操作。在FBW控制系统30中，在操作者控制装置与飞行控制面18之间没有直接机械耦合。FBW控制系统30可以包括以电信号的形式向FBW控制器32提供操作者命令的操作者控制装置。FBW控制器32可以将操作者命令与其它飞机数据组合以产生飞行控制信号。代替机械连杆及其伴随的位移/平移，命令被跨越电线发送，以电力地控制致动器/电机的动作，所述致动器/电机使飞行控制面18移动。出于安全的目的，FBW控制系统30包括冗余组件(未图示)，使得如果FBW控制系统30的一个组件发生故障，则仍然可安全地控制飞机10。在一些实施例中，在逐轴基础上提供冗余。例如，FBW控制系统30具有控制飞机10在横摇轴、俯仰轴和偏航轴每个上的运动的单独的系统。
在副翼28是分裂副翼的一些实施例中，分裂副翼由单个致动器/电机控制，所述致动器/电机依照由FBW控制器32发送的副翼控制信号来移动分裂副翼的各部分中的每一个。在其它实施例中，分裂副翼的各部分中的每一个均设置有单独的致动器/电机。在更进一步的实施例中，分裂副翼的一个或多个部分共享致动器/电机，并且分裂副翼的一个或多个其它部分被酌情设置有单独的致动器/电机。FBW控制器32被配置用于向移动分裂副翼的各部分中的每一个的致动器/电机提供副翼控制信号。
参考图4，FBW控制系统30被配置用于实现用于管理飞机(诸如飞机10)中的阵风荷载的方法400。虽然以下段落以单数讨论各种飞行控制面18，但是应该注意的是，在某些实施例中，本文中所描述的步骤适用于存在于两个机翼14上的多个飞行控制面18。
在步骤402处，监测扰流板26的偏转角度θ。可以通过任何适合的手段(例如通过传感器)来监测扰流板偏转角度θ。在一些实施例中，扰流板偏转角度θ例如由FBW控制器32或者由FBW系统30的其它适合的组件连续地监测，并且可以被记录在存储器或其它数据存储设备中。在一些其它实施例中，可从自操作者控制装置接收到的操作者命令(例如用于使扰流板26偏转的操作者命令)中提取扰流板偏转角度θ。
可以经由任何适合的手段并且使用任何适合的单元来在FBW控制系统30内表示扰流板偏转角度θ。例如，扰流板偏转角度θ被存储为指示从原点起的偏转弧度数的浮点变量。在另一示例中，扰流板偏转角度θ被存储为指示相对于“中性”参考点(诸如水平地面或海平面)的偏转度数的浮点变量。还考虑表示和/或存储扰流板偏转角度θ的其它方法。
如通过判定框403所图示的，将扰流板偏转角度θ与一对阈值角度相比较。如果扰流板偏转角度θ大于第一阈值角度θt1但是小于第二阈值角度θt2(其中θt2大于θt1)，则方法400移动到步骤404。可选地，判定框403可导致两个其它步骤。如果扰流板偏转角度θ小于第一阈值角度θt1，则方法400移动到步骤406。如果扰流板偏转角度θ大于第二阈值角度θt2，则方法400移动到步骤408。在一些实施例中，仅当扰流板偏转角度θ大于第二阈值角度θt2但是小于第三阈值角度θt3(其中θt3大于θt2)时，方法400移动到步骤408。在这些实施例中，如果扰流板偏转角度θ高于第三阈值角度θt3，则判定框403导致第四选项(未图示)。
可以将第一阈值角度θt1、第二阈值角度θt2和可选地第三阈值角度θt3(统称为“阈值角度”)定义为基于飞机10的任何适合的特性。在一些实施例中，阈值角度随机翼14的挠性、机翼14的长度和/或形状、机翼11在机身11上的位置等而变化。阈值角度也可以随扰流板26和副翼28的大小、形状和位置而变化。在一些实施例中，给予给扰流板26和/或副翼28的运动范围(即偏转角度的总范围)可以至少部分地确定阈值角度的值。仍然有其它因素可以影响阈值角度，诸如已知传感器公差和对抗飞行控制面18的可能故障的对冲(hedging)。在一些实施例中，阈值角度可以动态地变化，例如基于环境温度或其它环境因素，基于飞机10和/或机翼14的年龄或磨损水平，基于飞机10的和/或FBW系统30的操作状态等。依照非限制性示例，第一阈值角度θt1被设定在5°，并且第二阈值角度θt2被设定在15°。这些值是示例，并且其它值也可以适用。
当扰流板26的扰流板偏转角度θ介于第一阈值角度θt1与第二阈值角度θt2之间时，方法400移动到步骤404，并且发送第一副翼控制信号。可以将第一副翼控制信号发送到副翼28或者到其控制器(未图示)。第一副翼控制信号使副翼28基于扰流板偏转角度θ偏转。因此，副翼28偏转的量将取决于扰流板偏转角度θ的值而变化。
例如，FBW控制器32接收使扰流板26展开到某个角度的命令。该命令可以用于使扰流板26展开至预定角度，至相对于总可能展开量的位置(例如，50％展开)，或者至完全地展开。一旦发现监测的扰流板偏转角度θ超过第一阈值角度θt1，就发送第一副翼控制信号。第一副翼控制信号指示副翼28和/或其控制器使副翼28偏转。如果所监测的扰流板偏转角度θ继续变化，则进一步可以将第一副翼控制信号发送到副翼28或其控制器，以使副翼28基于扰流板偏转角度θ偏转。
在发现扰流板偏转角度θ在连续地变化的情况下，第一副翼控制信号还可以使副翼28以与扰流板偏转角度θ的变化匹配的方式改变副翼28的偏转角度。因此，副翼偏转角度可以遵循基于扰流板偏转角度θ的变化的轨迹。在一些实施例中，副翼偏转角度遵循基于两个点(例如，当扰流板偏转角度θ等于第一阈值角度θt1时的副翼偏转角度，以及预定副翼偏转角度，其可以是用于管理阵风荷载的最大偏转角度)之间的插值的轨迹。插值可以是线性插值，或者可以遵循某个非线性函数或方程。
在一些实施例中，取决于扰流板26的展开方向，第一副翼控制信号可以变化。换句话说，当扰流板26被展开以远离机翼14延伸时发送到副翼28和/或副翼控制器的第一副翼控制信号可以不同于当扰流板26被展开以朝向机翼14收回时发送到副翼28和/或副翼控制器的第一副翼控制信号。在一些此类实施例中，副翼偏转角度遵循基于扰流板偏转角度θ的滞后曲线。例如，当扰流板26远离机翼14延伸时遵循滞后曲线的第一部分，而当扰流板26朝向机翼14收回时遵循滞后曲线的第二部分。
在更进一步的实施例中，第一副翼控制信号使副翼28沿着基于扰流板偏转角度θ的变化率的轨迹偏转。例如，当扰流板偏转角度θ缓慢地变化时，与当扰流板偏转角度θ快速地变化时相比，副翼28偏转所沿着的轨迹不太快地接近前述预定副翼偏转角度。第一副翼控制信号和副翼28偏转所沿着的轨迹还可以以其它方式变化。副翼28可以朝向预定副翼偏转角度偏转，或者偏转到某个其它值，直到扰流板偏转角度θ达到第二阈值角度θt2为止。
当扰流板26的扰流板偏转角度θ小于第一阈值角度θt1时，方法400移动到步骤406，并且发送第二副翼控制信号。可以将第二副翼控制信号发送到副翼28或者到副翼控制器。第二副翼控制信号允许副翼28具有基本上完整的运动范围：在副翼28上不强制偏转，并且在本文中所讨论的第一副翼控制信号、第二副翼控制信号和第三副翼控制信号之外的其它副翼控制信号可以使副翼28按照一个或多个命令偏转或者向下。因此，第二副翼控制信号可以移除先前对副翼28的偏转施加的任何限制，例如因为扰流板偏转角度θ先前已经高于第一阈值角度θt1。
当扰流板偏转角度θ高于第二角度阈值θt2(并且可选地，低于第三角度阈值θt3)时，方法移动到步骤408，并且发送第三副翼控制信号。可以以与第一副翼控制信号和第二副翼控制信号类似的方式发送第三副翼控制信号。第三副翼控制信号使副翼28偏转至前述预定副翼偏转角度。预定副翼偏转角度可以是任何适合的角度，例如1°、2°、2.5°、3°或任何其它适合的值。只要扰流板偏转角度大于第二角度阈值θt2(并且可选地，低于第三角度阈值θt3)，就可以使副翼28维持在预定副翼偏转角度下。
在一些实施例中，第一副翼控制信号、第二副翼控制信号和第三副翼控制信号由FBW控制器32生成。副翼控制信号可以以任何适合的方式生成，并且可以具有任何适合的格式。在一些实施例中，副翼控制信号是数字的，并且在其它实施例中，副翼控制信号是模拟的。如果扰流板偏转角度θ被确定为确切地为阈值角度θt1、θt2和可选地θt3中的一个，则判定框403可以按较低选项或者按较高选项而继续进行。可替选地，如果扰流板偏转角度θ被确定为确切地为阈值角度中的一个，则判定框403可以依靠其它因素来选取要实施步骤404、406、408中的哪一个。
在副翼28是具有多个部分的分裂副翼的实施例中，可以将各部分分成组，并且可以向不同的组发送不同的副翼控制信号。例如，当扰流板偏转角度θ介于第一阈值角度θt1与第二阈值角度θt2之间时，第一副翼控制信号可使第一组部分以第一副翼偏转角度向上偏转，并且遵循第一偏转轨迹，并且可以使第二组部分以第二副翼偏转角度向上偏转，并且遵循第二偏转轨迹。类似地，例如，当扰流板偏转角度θ高于第二阈值角度θt2时，第三副翼控制信号可使第一组部分以第一预定副翼偏转角度偏转，并且可使第二组部分以第二预定副翼偏转角度偏转。在一些另外的实施例中，可以将各部分分成三个或更多个组，并且类似的偏转模式可以适用。
通过根据扰流板偏转角度θ来改变副翼28的偏转角度，可改变机翼14的有效表面面积，以被动地管理阵风荷载，并且调整水平飞行荷载分布。更具体地，许多管辖区域具有要求针对展开的扰流板26和收回的扰流板26两者计算阵风荷载的规定。当扰流板26展开时，副翼28所位于的机翼14的区域中的升力量增加以恢复水平飞行。这是因为扰流板26引起升力损失，并且通过调整副翼28，飞机10可恢复升力。然后通过经由将副翼向上放置使得总荷载保持在给定结构强度内进行的阵风荷载减轻，来再次减小外机翼升力。参考图5，可通过线500以图形形式表示作为扰流板偏转角度θ的函数的副翼偏转角度。在第一阈值角度θt1(设定在5°)之前，不在副翼28上强制副翼偏转。在第一阈值角度θt1与第二阈值角度θt2(设定在15°)之间，副翼偏转可遵循线性路径。在第二阈值角度θt2以上，可将副翼偏转设定在预定副翼偏转角度(设定在2.5°)下。这些值是示例，并且其它值也可以适用。在一些实施例中，飞机10的机翼14的副翼28取决于它们所位于的机翼14而被提供有不同的副翼控制信号。
参考图6A和图6B，图示了用于副翼偏转的示例控制方案，从而示出通过给定副翼偏转命令所引起的副翼偏转角度。在此示例中，相应的副翼控制信号被发送到位于机翼14上的副翼28，使得左舷侧机翼14被提供图6A的控制方案，并且右舷侧机翼14被提供图6B的控制方案。线602和612表示当扰流板26以等于或低于第一阈值角度θt1的角度偏转时的副翼偏转角度，从而图示副翼28的完全运动范围。线604和614表示当扰流板26以第一阈值角度θt1与第二阈值角度θt2之间的角度偏转时的副翼偏转角度，从而图示副翼偏转角度的线性插值。线606和616表示当扰流板26以超过第二阈值角度θt2的角度偏转时的副翼偏转角度，从而图示副翼28以预定副翼偏转角度(在这种情况下为2.5°)偏转。
参考图7，方法400可以由计算设备710实现，所述计算设备710包括处理单元712和存储器714，所述存储器714在其中存储有计算机可执行指令716。处理单元712可以包括任何适合的设备，其被配置成使一系列步骤被执行以便实现方法400，使得指令716当由计算设备710或其它可编程装置执行时，可以使在本文中描述的方法中所指定的功能/行为/步骤被执行。处理单元712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、中央处理单元(CPU)、集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)、可重构处理器、其它适当编程的或可编程的逻辑电路，或其任何组合。
存储器714可以包括任何适合的已知或其它机器可读存储介质。存储器714可以包括非暂时性计算机可读存储介质，诸如但不限于电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或上述的任何适合的组合。存储器714可以包括位于设备内部或外部的任何类型的计算机存储器的适合的组合，所述计算机存储器诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、紧致盘只读存储器(CDROM)、电光存储器、磁光存储器、可擦除可编程只读存储器(EPROM)以及电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、铁电RAM(FRAM)等。存储器可以包括适合于可检索地存储可由处理单元执行的机器可读指令的任何存储手段(例如，设备)。
参考图8，方法400的基于计算机的示例性实施方式被图示为副翼控制系统800。副翼控制系统800可以被包括在FBW控制器32中，并且包括扰流板偏转角度评估单元820、副翼控制信号单元830和可选地命令处理单元810。扰流板偏转角度评估单元820被配置用于依照步骤402监测扰流板26的扰流板偏转角度θ。扰流板偏转角度评估单元820可以通过可选的传感器804来监测扰流板偏转角度θ，或者可以从命令中提取扰流板偏转角度θ。所述命令可以由命令处理单元810从操作者控制装置802接收，所述命令处理单元810可以确定该命令是否用于引起扰流板偏转角度θ的变化。如果该命令是用于引起扰流板偏转角度θ的变化，则命令处理单元10可以将该命令传递给扰流板偏转角度评估单元820，所述扰流板偏转角度评估单元820可以从该命令中提取扰流板偏转角度θ。
扰流板偏转角度评估单元820被配置用于将扰流板偏转角度θ提供给副翼控制信号单元830，所述副翼控制信号单元830然后实施判定框403，并且继续，以在扰流板偏转角度θ介于第一阈值角度θt1与第二阈值角度θt2之间时执行步骤404，在扰流板偏转角度θ低于第一阈值角度θt1时执行步骤406，在扰流板偏转角度θ高于第二阈值角度θt2时执行步骤408。具体地，副翼控制信号单元830被配置用于将副翼控制信号发送到副翼28，以使副翼28以在上文描述的一个或多个方式运转。
在一些实施例中，副翼控制信号单元830将副翼控制信号直接地发送到副翼28的电机/致动器(未图示)。在其它实施例中，副翼控制信号被发送到中间单元(未描绘)，所述中间单元将由副翼控制信号单元830发送的副翼控制信号转化成要发送到副翼28的信号。
本文中所描述的用于例如通过控制飞机10的副翼28的偏转来管理飞机中的阵风荷载的方法和系统可以用高级过程或面向对象编程或脚本语言或其组合加以实现，以与计算机系统(例如计算设备710)进行通信或者协助其操作。可替选地，本文中所描述的用于管理飞机中的阵风荷载的方法和系统可以用汇编或机器语言加以实现。该语言可以是编译或解释语言。用于实现本文中所描述的用于管理飞机中的阵风荷载的方法和系统的程序代码可以被存储在存储介质或设备上，例如ROM、磁盘、光盘、闪存驱动器或任何其它适合的存储介质或设备。程序代码可以由通用或专用可编程计算机读取，以用于在存储介质或设备由计算机读取时配置并操作计算机，以执行本文中所描述的过程。本文中所描述的用于管理飞机中的阵风荷载的方法和系统的实施例还可以被认为是通过存储有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质来实现的。计算机程序可以包括计算机可读指令，所述计算机可读指令使计算机或更具体地该计算机的至少一个处理单元以特定和预定义方式操作，以执行本文中所描述的功能。
计算机可执行指令可以具有许多形式，包括由一个或多个计算机或其它设备执行的程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或者实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。通常可以在各种实施例中按需组合或者分配程序模块的功能性。
本文中所公开的用于管理飞机中的阵风荷载的方法和系统的各个方面可以被单独、相结合地或者以在上文描述的实施例中未具体讨论的各种布置使用，并且因此在其应用方面不限于在前面的描述中阐述或者在附图中图示的组件的细节和布置。例如，可以将一个实施例中描述的方面以任何方式与其它实施例中描述的方面组合。尽管已经示出并描述了特定实施例，然而对于本领域的技术人员而言将显然的是，可以在不脱离本发明的情况下在其更广泛方面做出变化和修改。以下权利要求的范围不应该受到示例中所阐述的优选实施方式限制，而是应该被给出总体上与本说明书一致的最广泛的合理解释。

Claims (26)

1.一种用于管理飞机中的阵风荷载的方法，包括：
监测所述飞机的至少一个扰流板的扰流板偏转角度；以及
当所述扰流板偏转角度高于第一阈值时，发送至少一个副翼控制信号，用于使至少一个副翼基于所述扰流板偏转角度偏转。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述扰流板偏转角度高于第一阈值并且低于比所述第一阈值大的第二阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于使所述至少一个副翼根据插值轨迹偏转的第一副翼控制信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述插值轨迹是基于所述副翼在所述第一阈值下的副翼偏转角度和预定角度的线性插值轨迹。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述扰流板偏转角度高于第二阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于使所述至少一个副翼向上偏转至预定角度的第二副翼控制信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，当所述扰流板偏转角度高于所述第二阈值并且低于比所述第二阈值大的第三阈值时，所述至少一个第二副翼控制信号被发送到所述至少一个副翼。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，当所述扰流板偏转角度低于所述第一阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于允许所述至少一个副翼具有基本上完整的运动范围的至少一个第三副翼控制信号。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，监测所述飞机的至少一个扰流板的扰流板偏转角度包括连续地监测所述扰流板偏转角度。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述至少一个副翼控制信号基于所述扰流板的展开方向而不同。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述副翼控制信号使所述至少一个副翼基于所述扰流板的展开方向沿着滞后轨迹的两个部分中的一个偏转。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述副翼控制信号使所述至少一个副翼沿着基于所述扰流板偏转角度的变化率的轨迹偏转。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其中，监测所述扰流板偏转角度包括接收命令并从其中提取所述扰流板偏转角度。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，其中：
发送所述至少一个副翼控制信号包括向至少一个分裂副翼的多个部分发送相应的副翼控制信号；以及
使所述至少一个副翼基于所述扰流板偏转角度偏转包括使所述至少一个分裂副翼的每个部分基于所述扰流板偏转角度偏转。
13.根据权利要求12所述的方法，其中：
所述至少一个分裂副翼的多个部分包括至少第一组部分和第二组部分；并且
使所述至少一个分裂副翼的每个部分基于所述扰流板偏转角度偏转包括：
使所述第一组部分偏转第一副翼偏转角度；以及
使所述第二组部分偏转第二副翼偏转角度。
14.一种用于管理飞机中的阵风荷载的系统，所述系统包括：
处理单元；以及
非暂时性存储器，所述非暂时性存储器通信地耦合到所述处理单元，并且包括计算机可读程序指令，所述计算机可读程序指令能够由所述处理单元执行以用于：
监测所述飞机的至少一个扰流板的扰流板偏转角度；以及
当所述扰流板偏转角度高于第一阈值时，发送至少一个副翼控制信号，用于使至少一个副翼基于所述扰流板偏转角度偏转。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，当所述扰流板偏转角度高于第一阈值并且低于比所述第一阈值大的第二阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于使所述至少一个副翼根据插值轨迹偏转的第一副翼控制信号。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述插值轨迹是基于所述副翼在所述第一阈值下的副翼偏转角度和预定角度的线性插值轨迹。
17.根据权利要求14所述的系统，其中，当所述扰流板偏转角度高于第二阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于使所述至少一个副翼向上偏转至预定角度的第二副翼控制信号。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，当所述扰流板偏转角度高于所述第二阈值并且低于比所述第二阈值大的第三阈值时，所述至少一个第二副翼控制信号被发送到所述至少一个副翼。
19.根据权利要求17所述的系统，其中，当所述扰流板偏转角度低于所述第一阈值时，所述至少一个副翼控制信号包括用于允许所述至少一个副翼具有基本上完整的运动范围的至少一个第三副翼控制信号。
20.根据权利要求14至19中的任一项所述的系统，其中，监测所述飞机的至少一个扰流板的扰流板偏转角度包括连续地监测所述扰流板偏转角度。
21.根据权利要求14至20中的任一项所述的系统，其中，所述至少一个副翼控制信号基于所述扰流板的展开方向而不同。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述副翼控制信号使所述至少一个副翼基于所述扰流板的展开方向沿着滞后轨迹的两个部分中的一个偏转。
23.根据权利要求14至20中的任一项所述的系统，其中，所述副翼控制信号使所述至少一个副翼沿着基于所述扰流板偏转角度的变化率的轨迹偏转。
24.根据权利要求14至23中的任一项所述的系统，其中，监测所述扰流板偏转角度包括接收命令并从其中提取所述扰流板偏转角度。
25.根据权利要求14至24中的任一项所述的系统，其中：
发送所述至少一个副翼控制信号包括向至少一个分裂副翼的多个部分发送相应的副翼控制信号；以及
使所述至少一个副翼基于所述扰流板偏转角度偏转包括使所述至少一个分裂副翼的每个部分基于所述扰流板偏转角度偏转。
26.根据权利要求25所述的系统，其中：
所述至少一个分裂副翼的多个部分包括至少第一组部分和第二组部分；并且
使所述至少一个分裂副翼的每个部分基于所述扰流板偏转角度偏转包括：
使所述第一组部分偏转第一副翼偏转角度；以及
使所述第二组部分偏转第二副翼偏转角度。
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