CN110374952A - 具有双滑阀的飞行器液压系统及使用方法 - Google Patents

具有双滑阀的飞行器液压系统及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及具有双滑阀的飞行器液压系统及使用方法，公开了双滑阀和控制被移动到飞行器的液压致动器的液压流体的方法。双滑阀可包括用于接收和排出液压流体的端口。双滑阀还可包括第一阀部分和第二阀部分，第一阀部分和第二阀部分可选择性地定位以控制液压流体流入和流出致动器。一个位置适用于使液压流体移动通过闭合管线。控制双滑阀的方法可以适用于选择性地定位阀部分以控制液压流体的流动，以及定位阀部分以在某些情况期间使液压流体移动通过闭合管线。

Description

具有双滑阀的飞行器液压系统及使用方法
背景技术
飞行器包括一个或多个可移动的飞行控制构件，例如在机翼上用于横滚控制的副翼、在机尾的水平尾翼上用于俯仰控制的升降舵、在机尾的垂直尾翼上用于偏航控制的方向舵、导弹的头锥体和其他可移动的控制面。飞行控制构件的移动通常通过机械地耦接在支撑构件(例如，翼梁)与飞行控制构件之间的一个或多个致动器来实现。在许多飞行器中，飞行控制构件的致动器是由一个或多个液压系统驱动的线性液压致动器。
用于飞行器的液压系统被设计成向液压致动器提供液压流体，以在飞行器的飞行期间根据需要移动和定位飞行控制构件。液压系统可包括一系列供应管线和回流管线。一个或多个致动器沿着供应管线和回流管线定位并且附接到飞行控制构件。一个或多个泵使液压流体移动通过液压系统并将其供应到致动器。液压流体被引导到致动器的不同部分中以伸长和缩短致动器，并且由此调节飞行控制构件。来自致动器的液压流体被移动到回流管线中，该回流管线使液压流体返回到泵以在液压系统中重新使用。
阀位于致动器附近，以控制流体进出致动器的运动。阀应提供液压流体的流动，以在置于飞行控制构件上的变化载荷期间控制致动器，并满足飞行控制构件的运动的速率要求。阀应被配置为提供必要的液压流体，以在飞行期间提供飞行控制构件的有效运动。
发明内容
一个方面涉及一种用于将液压流体引导到飞行器中的液压致动器的双滑阀。该阀包括用于接收来自第一供应管线的液压流体的第一端口、用于将液压流体排放到回流管线的第二端口，以及用于从第二供应管线接收液压流体的第三端口。该阀还包括第一阀部分，该第一阀部分具有带有供应端口、回流端口和致动器端口的第一歧管。第一阀部分还包括在第三端口与致动器之间延伸的第一闭合管线。第一阀部分还包括第一阀芯(spool)，该第一阀芯在第一歧管内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，该第一位置允许液压流体仅通过供应端口流过第一阀部分流入和流出致动器，该第二位置允许液压流体仅通过回流端口流过第一阀部分流入和流出致动器，该第三位置允许液压流体仅通过第一闭合管线流过第一阀部分流入和流出致动器。该阀还包括第二阀部分。第二阀部分包括具有供应端口、回流端口和致动器端口的第二歧管。第二阀部分还包括在第三端口与致动器之间延伸的第二闭合管线。第二阀部分还包括第二阀芯，该第二阀芯在第二歧管内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，该第一位置允许液压流体仅通过供应端口流过第二阀部分流入和流出致动器，该第二位置允许液压流体仅通过回流端口流过第二阀部分流入和流出致动器，该第三位置允许液压流体仅通过第二闭合管线流过第二阀部分流入和流出致动器。
在一个方面，第一阀芯包括轴以及沿该轴间隔开的第一和第二块体，其中该轴在第一和第二位置中的每一个中延伸越过第一闭合管线。
在一个方面，轴包括孔口，该孔口在第三位置中与第一闭合管线对齐，以允许液压流体沿着第一闭合管线流过孔口流入和流出致动器。
在一个方面，孔口包括比第一闭合管线更小的横截面积，以便当第一阀部分处于第三位置时控制沿着第一闭合管线移动的液压流体的流动。
在一个方面，双滑阀还包括一对第一管线，该对第一管线在第一端口与第一和第二歧管中的每一个的供应端口之间延伸，其中该对第一管线在第一端口处共用公共部分。
在一个方面，双滑阀还包括一对第二管线，该对第二管线在第二端口与第一和第二歧管中的每一个的回流端口之间延伸，其中该对第二管线在第二端口处共用公共部分。
在一个方面，第一和第二闭合管线与第一和第二对管线隔离。
一个方面涉及一种用于定位飞行器的飞行控制构件的组件。该组件包括液压致动器，该液压致动器可操作地连接到飞行控制构件并且包括活塞、在活塞的第一侧上的第一腔室以及在活塞的第二侧上的第二腔室。该组件还包括双滑阀，该双滑阀包括第一阀部分，该第一阀部分具有带有供应端口、回流端口和致动器端口的第一歧管。该第一阀部分还包括延伸到致动器的第一腔室的第一闭合管线。该第一阀部分还包括第一阀芯，该第一阀芯在第一歧管内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，该第一位置允许液压流体仅通过供应端口流过第一阀部分流入和流出致动器的第一腔室，该第二位置允许液压流体仅通过回流端口流过第一阀部分流入和流出致动器的第一腔室，该第三位置允许液压流体仅通过第一闭合管线流过第一阀部分流入和流出致动器的第一腔室。该双滑阀还包括第二阀部分。该第二阀部分包括具有供应端口、回流端口和致动器端口的第二歧管。第二阀部分还包括延伸到致动器的第二腔室的第二闭合管线。第二阀部分还包括第二阀芯，该第二阀芯在第二歧管内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，该第一位置允许液压流体仅通过供应端口流过第二阀部分流入和流出致动器的第二腔室，该第二位置允许液压流体仅通过回流端口流过第二阀部分流入和流出致动器的第二腔室，该第三位置允许液压流体仅通过第二闭合管线流过第二阀部分流入和流出致动器的第二腔室。
在一个方面，该双滑阀还包括用于接收液压流体的第一端口、用于排出液压流体的第二端口以及用于接收液压流体的第三端口。
在一个方面，该组件还包括流体连接到第一端口的第一供应管线和流体连接到第三端口的第二供应管线，该第二供应管线相比于第一供应管线以较低的压力将液压流体供应到双滑阀。
在一个方面，该组件还包括回流管线，该回流管线流体连接到第二端口以接收从致动器的第一和第二腔室中的每一个中移除的液压流体。
在一个方面，第一和第二阀芯包括共同的形状和尺寸。
在一个方面，第一阀芯包括轴以及沿该轴间隔开的第一和第二块体，该第一块体在第一位置中定位于供应端口处，该第二块体在第二位置中定位于回流端口处，并且该轴在第一和第二位置中的每一个中延伸越过第一闭合管线。
在一个方面，第一阀芯的轴包括孔口，该孔口在第三位置中与第一闭合管线对齐，以允许液压流体沿着第一闭合管线流过孔口流入和流出致动器的第一腔室。
在一个方面，孔口包括比第一闭合管线更小的横截面积，以便当第一阀部分处于第三位置时控制沿着第一闭合管线移动的液压流体的流动。
在一个方面，第二阀部分的轴包括孔口，该孔口在第三位置中与第二闭合管线对齐，以允许液压流体沿第二闭合管线流过孔口流入和流出致动器的第二腔室。
在一个方面，该组件还包括一对第一管线，该对第一管线在第一端口与第一和第二歧管中的每一个的供应端口之间延伸，其中该对第一管线在第一端口处共用公共部分。
在一个方面，该组件还包括一对第二管线，该对第二管线在第二端口与第一和第二歧管中的每一个的回流端口之间延伸，其中该对第二管线在第二端口处共用公共部分。
在一个方面，第一和第二闭合管线与第一和第二对管线隔离。
一个方面涉及一种控制连接到飞行器的飞行控制构件的致动器的方法。该方法包括通过以下方式在第一设置中操作双滑阀：选择性地定位第一阀芯并控制液压流体移动通过第一和第二端口进出致动器的第一腔室，以及选择性地定位第二阀芯并控制液压流体移动通过第一和第二端口进出致动器的第二腔室。该方法还包括通过以下方式在第二设置中操作该双滑阀：将第二阀芯定位到固定位置并防止液压流体通过第一或第二端口移入或移出第二腔室并允许液压流体通过第三端口进出第二腔室，以及选择性地定位第一阀芯并控制液压流体移动通过第一和第二端口进出第一腔室。
在一个方面，该方法还包括选择性地将第一阀芯定位在第一歧管中并选择性地将第二阀芯定位在第二歧管中。
在一个方面，该方法还包括：在第一设置中，用第一阀芯阻挡从第三端口延伸的第二管线并防止液压流体通过第三端口移入或移出第一腔室，以及用第二阀芯阻挡从第三端口延伸的第一管线并防止液压流体通过第三端口移入或移出第二腔室。
在一个方面，该方法还包括：在第二设置中，使第二阀芯中的孔口与第一管线对准，并允许来自第三端口的液压流体移动通过孔口并进入第二腔室。
在一个方面，该方法还包括：在第二设置中，使第一阀芯中的孔口远离第二管线对齐，并防止液压流体沿着第二管线移动到第一腔室。
在一个方面，该方法还包括第一端口处的液压流体比第三端口处的液压流体处于更高的压力。
在一个方面，该方法还包括确定双滑阀中的故障并将双滑阀的操作从第一设置改变到第二设置。
在一个方面，该方法还包括确定第一和第二阀芯中的一个没有移动到命令位置并将双滑阀的操作从第一设置改变到第二设置。
在一个方面，该方法还包括将可操作地连接到第二阀芯的螺线管断电并将第二阀芯定位在第二设置中的固定位置。
在一个方面，该方法还包括操作第一螺线管并选择性地定位第一阀芯并且同时操作第二螺线管并选择性地定位第二阀芯。
一个方面涉及一种控制连接到飞行器的飞行控制构件的致动器的方法。该方法包括通过以下方式在第一设置中操作双滑阀：选择性地将第一阀芯定位在第一和第二位置之间以阻挡和打开第一歧管中的供应端口和回流端口，并控制液压流体进出致动器的第一腔室，以及同时选择性地将第二阀芯定位在第一和第二位置之间以阻挡和打开第二歧管中的供应端口和回流端口，并控制液压流体进出致动器的第二腔室。该方法还包括确定第二阀芯已出故障并将第二阀芯移动到故障位置并且阻挡第二歧管中的供应端口和回流端口并打开第二供应端口并将液压流体移入和移出第二腔室。该方法还包括：当第二阀芯处于故障位置时，选择性地将第一阀芯定位在第一和第二位置之间以阻挡和打开第一歧管中的第一供应端口和回流端口，并且控制液压流体进出致动器的第一腔室。
在一个方面，该方法还包括使第二阀芯中的孔口与从第二供应端口延伸的供应管线对齐并移动液压流体以移入和移出第二腔室。
在一个方面，该方法还包括在第一设置中将第二阀芯中的孔口定位成远离从第二供应端口延伸的供应管线并阻挡供应管线中的液压流体。
附图说明
图1是飞行器的透视图。
图2是移动飞行控制构件的液压系统和致动器的示意图。
图3是供应进出致动器的液压流体的液压系统的示意图。
图4是液压系统的一部分的局部示意图。
图5是液压系统的一部分和从液压系统接收液压流体的致动器的局部示意图。
图6是液压泵的示意图。
图7是致动控制单元的示意图。
图8是双滑阀的示意图。
图9是用于液压系统的供应管线的歧管的示意图。
图10是双滑阀的阀芯的侧视图。
图11是应用于致动器的载荷和速率的图表。
图12是为致动器提供第一象限控制的双滑阀的示意图。
图13是为致动器提供第二象限控制的双滑阀的示意图。
图14是为致动器提供第三象限控制的双滑阀的示意图。
图15是为致动器提供第四象限控制的双滑阀的示意图。
图16是控制阀以使液压流体移入和移出致动器的方法的流程图。
图17是为致动器提供第一象限控制的双滑阀的示意图。
图18是为致动器提供第二象限控制的双滑阀的示意图。
图19是为致动器提供第三象限控制的双滑阀的示意图。
图20是为致动器提供第四象限控制的双滑阀的示意图。
图21是控制阀以将液压流体移入和移出致动器的方法的流程图。
图22是致动器的示意性剖视图。
图23是图22的致动器的一部分的放大视图。
图24是致动器的示意性剖视图。
图25是可以附接到飞行控制构件的惰性器的示意性侧视图。
具体实施方式
飞行器10可包括一个或多个飞行控制构件11。如图1所示，飞行控制构件11可包括但不限于方向舵、升降舵、副翼、机翼前缘和后缘装置以及扰流板。飞行控制构件11可移动地附接到飞行器10的各个部分，例如机翼14和尾部15，以改变它们的取向从而控制飞行。如图2所示，一个或多个致动器60连接到飞行控制构件11，以控制相对于飞行器10的其余部分的取向。液压系统20将液压流体供应到致动器60的第一腔室61和第二腔室62以调节飞行控制构件11的取向。在到达致动器60之前，液压流体移动通过阀70，阀70控制流入和流出腔室61，62的流量。惰性器/惯性器(inerter)300也可定位成在支撑构件与飞行控制构件11之间延伸，并与致动器60一起工作以阻尼飞行控制构件。
图3示出向致动器60供应液压流体的液压系统20的概况。尽管图3包括单个致动器60，但液压系统20能够向多个致动器60供应液压流体。液压系统20包括发动机驱动泵21，该发动机驱动泵21通过供应管线22以供应压力将液压流体供应给致动器60。发动机驱动泵21可以以各种不同的压力供应液压流体。一种特定设计包括1200psi的系统压力。
增压泵23可以以升高的压力将液压流体供应给致动器60。当由发动机驱动泵21供应的液压流体下降到低于预定压力时，增压泵23可能是供应液压流体所必需的。增压泵23能够以各种压力供应液压流体，这些压力在飞行期间可以是可变的。一种设计包括以3000psi的压力供应液压流体。
增压管线24在增压泵23和阀70之间延伸，以将增压的液压流体供应到致动器60。歧管150(也参见图9)可从供应管线22和增压管线24两者接收液压流体并将液压流体供应给阀70。回流管线25从致动器60和阀70移动液压流体。回流管线25通向储存器27，在该储存器27中，液压流体可被存储和冷却，然后被重新供应给发动机驱动泵21。备用管线26从回流管线25延伸并通向增压泵23。如果在增压泵23处有不足量的液压流体可用，则回流的液压流体可以在其沿着回流管线25移动到储存器27之前被供应到增压泵23。
增压泵23沿着液压系统20远离发动机驱动泵21定位。这种分布式架构可以提供更高的响应性，因为处于升高压力的液压流体可以在更短的时间内被供应给致动器60。分布式架构还允许来自致动器60的液压流体绕过回流管线25的一部分并被引导至增压泵23。该特征由于将液压流体引导回发动机驱动泵21的回流管线25中的压降而节省能量损失。来自发动机驱动泵21的供应管线22也可以被减小尺寸以节省重量，因为处于较高压力的液压流体不会移动液压系统20的该部分。
图4示出液压回路20的一部分，其包括定位在飞行器10的发动机12处的发动机驱动泵21。由发动机12产生的机械动力被转换成用于围绕飞行器10分配的液压动力或电力。齿轮箱13可以将发动机12集成或耦接到发动机驱动泵21。齿轮箱13也可以将发动机12集成或耦接到发电机和/或环境控制系统(未示出)。发动机驱动泵21将由发动机12提供的机械动力转换成用于围绕液压系统20分配的液压动力。
蓄能器28可以连接到发动机驱动泵21下游的供应管线22，以供应用于液压系统20的附加液压流体。蓄能器28可以在某些情况下供应液压流体，例如但不限于当沿供应管线22移动的液压流体的体积下降到预定水平以下时或当供应管线22中的液压流体的压力低于预定水平时。
储存器27沿着回流管线25定位在发动机驱动泵21的上游。储存器27将液压流体存储在工作压力下并且还可以在将液压流体重新引回到发动机驱动泵21之前冷却液压流体。
飞行器10可以包括多个液压系统20以控制飞行控制构件11的运动。这可以包括沿飞行器的第一部分(例如，右舷(starboard)侧)延伸的第一液压系统20。第一液压系统20包括由第一发动机(例如，右舷发动机)驱动的发动机驱动泵21。第二液压系统20可定位在飞行器的第二部分上并包括由不同发动机驱动的单独的发动机驱动泵12。飞行器10中的液压系统20的数量可以变化。此外，发动机12可以驱动不同数量的发动机驱动泵21。例如，飞行器10可以包括四个主发动机，即两个左主发动机和两个右主发动机。每个主发动机可以驱动两个发动机驱动泵21。另外，飞行器10可以包括两个液压系统20，其中与左主发动机12相关联的四个发动机驱动泵21向左液压系统20产生液压动力，并且与右主发动机12相关联的四个发动机驱动泵21向右液压系统20产生液压动力。
图5示出液压系统20的另一部分，其从发动机驱动泵21沿着供应管线22接收液压流体，并且使液压流体通过回流管线25返回到储存器27。供应管线22通向阀70以供应来自发动机驱动泵21的处于系统压力的液压流体。供应管线22也分支并通向增压泵23。一个或多个止回阀80可沿供应管线22定位，以防止液压流体沿相反的方向(即，朝向发动机驱动泵21)移动。
增压泵23被配置为通过增压管路24将液压流体以升高的压力移动到阀70。一种类型的液压泵21、23是轴向活塞泵，其也可以称为斜盘泵(swash-plate pump)。图6示出轴向活塞泵21、23，其包括具有入口42和出口43的壳体41。块体44定位在壳体41内并在轴45上旋转。活塞46定位在汽缸内的块体44中并接触静止斜盘47。斜盘47相对于块体44成角度定位。活塞46从块体44向外延伸并在块体44旋转期间接触斜盘47。在旋转期间，活塞46保持与斜盘47接触，从而产生驱动液压流体通过出口43的往复运动。泵21、23还可以包括可使加压流体移动通过供应管线22、24的其他类型的液压泵。
阀30位于增压泵23的上游，以控制供应到增压泵23的液压流体的来源。阀30可以是梭形阀(shuttle valve)，其基于阀30处的液压流体的压力可定位于第一阀位置和第二阀位置之间。在第一阀位置处，阀30将仅来自供应管线22的液压流体传递到增压泵23。在第二阀位置处，阀30将仅来自备用管线26和蓄能器32的液压流体传递到增压泵23。阀30可以是从第一阀位置弹回到第二阀位置的梭形阀，以确保将足够量的液压流体供应到增压泵23。
蓄能器32位于增压泵23的上游并且保持液压流体，当阀30处于第二阀位置时，液压流体可被供应到增压泵。当阀30处于第二阀位置时，蓄能器32确保备用管线26提供足够的液压流体流。蓄能器32与增压泵23的紧密接近提供了液压流体的有效供应，因为当液压流体从蓄能器32移动到增压泵23时几乎没有压力损失。
止回阀80沿着回流管线25定位在备用管线26的下游，以防止从回流管线25的该下游部分抽出流体。当分布式液压系统20附接到另一液压系统(例如，保护两个回路免受不必要的耦合的中央回路)时，该隔离增加了分布式液压系统20的鲁棒性。止回阀80确保备用管线26下游的回流管线25中的液压流体不会沿错误的方向移动。
旁通管线33围绕增压泵23延伸。在增压泵23发生故障的情况下，液压流体可以通过旁通管线33被供应到增压管线24。止回阀80沿着旁通管线33和紧接在增压泵23下游的管线两者定位，以防止液压流体在液压系统20的不同部分之间的不同压差时间段期间沿错误方向流动。
致动器60包括由活塞63分开的第一腔室61和第二腔室62。杆66从活塞63延伸并附接到飞行控制构件11。液压流体被引入第一腔室61和第二腔室62中的每一个并且从第一腔室61和第二腔室62中的每一个移除，以控制活塞63和杆66以及连接的飞行控制构件11的运动。
传感器被定位成检测液压系统20周围的各个位置处的液压流体的压力。传感器64被定位成感测第一腔室61中的液压流体的压力。传感器65被定位成感测第二腔室62中的压力。传感器85位于增压泵23的下游，以检测被供给到增压管线24中的液压流体的压力。传感器85也可沿供应管线22定位，以确定来自发动机驱动泵21的液压流体的压力。可以使用各种类型的传感器64、65、85，包括但不限于压力换能器。
致动控制单元90可以控制液压流体通过液压系统20的运动。图7示出致动控制单元90，其包括一个或多个处理电路(示出为处理电路91)，这些处理电路可以包括配置有适当的软件和/或固件的一个或多个微处理器、专用集成电路(ASIC)等。计算机可读存储介质(示出为存储器电路92)存储数据和计算机可读程序代码，其配置处理电路91以实现上述技术。存储器电路92是非暂时性计算机可读介质，并且可以包括各种存储器设备，诸如随机存取存储器、只读存储器和闪存。
致动控制单元90可以从沿着液压系统20定位的传感器64、65、85接收信号。致动控制单元90可以与控制飞行器10的一个或多个功能的飞行控制系统99通信。飞行控制系统99可以向致动控制单元90提供各种数据，例如但不限于飞行控制构件11的被命令的运动。
致动控制单元90控制液压流体通过液压系统20的运动，以将飞行控制构件11定位在其命令位置。致动控制单元90使用来自传感器64、65、85的输入来控制增压泵23和阀70以供应所需的液压流体。
阀70通过供给管线将供应液压流体引导到致动器60中，并将液压流体从致动器60引导到回流管线25。阀70可在各种位置之间调节，以在必要时控制液压流体，从而确保致动器60的正确操作和飞行控制构件11的运动。阀70可由一个或多个螺线管171控制，螺线管171由致动控制单元90控制。
图8示出控制流入和流出致动器60的液压流体的阀70。阀70包括用于接收液压流体的第一端口140，用于将液压流体排放到回流管线25的第二端口141，以及用于接收液压流体的第三端口149。在一种设计中，增压管线24和/或供应管线22将液压流体供应到第一端口140，并且供应管线22将液压流体供应到第三端口149。如图8所示，供应管线22可以向第一端口140和第三端口149两者供应液压流体。如图9所示的歧管150从供应管线22和增压管线24两者接收液压流体并输出液压流体通过管线151并进入阀70的第一端口140中。歧管150可以与阀70集成在一起，或者可以位于阀70的上游。歧管150可以包括止回阀和/或梭形阀。在一种设计中，止回阀包括不同的开启压力以避免泵21、23之间的串扰。
如图8所示，阀90包括第一阀部分180和第二阀部分181。第一阀部分180包括第一歧管142，并且第二阀部分181包括第二歧管143。每个歧管142、143包括第一供应端口182、第二回流端口183和第三致动器端口184。
一系列管线延伸通过阀70的内部以供应和返回液压流体。管线133在第一端口140和第一歧管142之间延伸。管线136从第一端口140延伸到第二歧管143。管线134在第一歧管142和第二端口141之间延伸。管线137在第二歧管143和第二端口141之间延伸。管线135在第一歧管142和致动器60的第一腔室61之间延伸。管线138在第二歧管143和致动器60的第二腔室62之间延伸。管线151在第三端口149和第二腔室62两者之间延伸(通过管线138)。管线152在第三端口149和第一腔室61之间延伸(通过管线135)。
阀70是双滑阀，其包括第一阀芯131和第二阀芯132。每个阀芯131、132都是可单独控制的，并且无论相对的阀芯131、132的位置如何都可以被定位。如图10所示，阀芯131、132包括沿轴162定位的一对块体160、161。轴162向外延伸超过每个块体160、161。孔口163延伸穿过轴162。第二阀芯132可以与第一阀芯131相同，刚好以相对的方式取向以定位在第二歧管143中。第一阀芯131和第二阀芯132可以包括相同或不同的形状和/或尺寸。一种设计包括具有相同形状和尺寸的第一阀芯131和第二阀芯132。
螺线管171可操作地连接到第一阀芯131和第二阀芯132并且由致动控制单元90控制。螺线管171用于将第一阀芯131和第二阀芯132定位在相应的歧管142、143内。第一阀芯131控制液压流体流入和流出致动器60的第一腔室61。第二阀芯132控制液压流体流入和流出第二腔室62。液压流体进出腔室61、62的运动控制致动器60的活塞63的运动，该活塞63连接到飞行器10的飞行控制构件11并且能够控制飞行器10的飞行方面。
图8包括第一阀芯131和第二阀芯132中的每一个。第一阀芯131与块体160、161和轴162的一部分一起定位在第一歧管142中，其中轴162的一部分延伸穿过管线152。第二阀芯132与块体160、161和轴162的一部分一起定位在第二歧管143中，其中轴162的一部分延伸穿过管线151。
阀70的定位也是基于从飞行控制系统99接收的命令位置确定的。飞行控制系统99或致动控制单元90可以确定飞行控制构件11的速率，该速率是飞行控制构件11将被移动以控制飞行器10的飞行所需的方向和速度。
图11示出通过飞行控制构件11作用在活塞63上的力的图表，其影响液压流体通过液压系统20的所需运动。第一轴(即，x轴)表示活塞63的移动速率并因此表示飞行控制构件11的移动速率。当活塞63沿第一方向移动时，速率可以是正的，而当活塞63沿相反的第二方向移动时，速率可以是负的。第二轴(即，y轴)是通过飞行控制构件11施加在活塞63上的载荷。当沿第一方向施加到活塞63时，载荷可以是正的，而当沿第二方向施加时，载荷可以是负的。图11的图表包括基于速率和载荷要求的四个象限Q1、Q2、Q3和Q4。
致动控制单元90使用在第一腔室61和第二腔室62中的一者或两者中并沿着供应管线22和增压管线24中的一个或多个管线的液压流体的一个或多个感测压力，结合来自飞行控制系统99的命令速率，来确定第一阀芯131和第二阀芯132的位置，并且然后导出模式。
图12示出在具有正载荷和正速率的第一象限Q1内的致动器60。在第一象限Q1中，速率由通过端口140并进入第一腔室61的液压流体的流量控制。如图所示，第一阀芯131位于第二位置，以用于使来自供应管线22的液压流体通过管线133-135进入第一腔室61中。第一阀芯131还阻挡端口183。第二阀芯132处于第一位置以打开第二腔室62的端口183，以允许液压流体通过管线138-137排出到回流管线25。第二阀芯132还在该第一位置阻挡端口182。
第一阀芯131的轴162延伸穿过管线152，从而防止液压流体通过管线152进入或离开第一腔室61。第二阀芯131的轴162延伸穿过管线151并防止液压流体通过管线151进入或离开第二腔室62。
图13示出在具有施加到活塞63的正载荷和负速率的第二象限Q2内的致动器60。在第二象限Q2中，速率由从第一腔室61流出的液压流体的流量控制。代替将液压流体从第一腔室61输出到回流管线25的是，排出的液压流体被从第一腔室61引导到第二腔室62。再生从第一腔室61到第二腔室62的液压流体减少了将液压流体从供应管线22引入致动器60的第二腔室62并将液压流体移入并通过回流管线25所需的压力循环次数。如图所示，第一阀芯131处于打开端口183并阻挡端口182的第一位置。第二阀芯132处于打开端口183并阻挡端口182的第一位置。这允许来自第一腔室61的液压流体移动到第二腔室62。液压流体到第二腔室62的运动可以由活塞63朝向第一腔室61的运动导致的第二腔室62中的压降引起。
在第二象限Q2中，第一阀芯131的轴162延伸穿过管线152，从而防止液压流体通过管线152进入或离开第一腔室61。第二阀芯131的轴162延伸穿过管线151并防止液压流体通过管线151进入或离开第二腔室62。
图14示出在具有负载荷和负速率的第三象限Q3内的致动器60。在第三象限Q3中，速率由从第一端口140进入第二腔室62的液压流体的流量控制。第一阀芯131处于打开端口183并阻挡端口182的第一位置。第二端口处于阻挡端口183并打开端口182的第二位置。第二阀芯132被定位成用于使来自供应管线22的液压流体移动通过管线136-138并进入第二腔室62。第一阀芯131被定位成用于使液压流体通过管线135-134离开第一腔室61至回流管线25。第一阀芯131的轴162延伸穿过管线152，从而防止液压流体通过管线152进入或离开第一腔室61。第二阀芯131的轴162延伸穿过管线151并防止液压流体通过管线151进入或者离开第二腔室62。
图15示出在具有负载荷和正速率的第四象限内的致动器60。在第四象限Q4中，速率由流出第二腔室62的液压流体的流量控制。第一阀芯131处于打开端口183并阻挡端口182的第一位置。第二阀芯132处于打开端口183并阻挡端口182的第一位置。第二阀芯132被定位成允许液压流体通过管线138-137流出第二腔室62。第一阀芯131被定位成用于使液压流体移动通过管线134-135并进入第一腔室61中。同样，这种结构使致动器60内的现有液压流体再生，并且从而减少使液压流体通过供应管线22进入致动器60并从致动器60移出并通过回流管线25所需的压力循环的数量。第一阀芯131的轴162延伸穿过管线152，从而防止液压流体通过管线152进入或离开第一腔室61。第二阀芯131的轴162延伸穿过管线151并防止液压流体通过管线151进入或离开第二腔室62。
阀70适用于使致动控制单元90具有致动器60的四象限控制。致动控制单元90控制螺线管171以相应地定位第一阀芯131和第二阀芯132以提供控制。下面的表1列出了在其中由通过供应管线22进入的液压流体供应增压的象限。增压的确定基于通过供应管线22进入的液压流体P、第一腔室61中的液压流体A以及第二腔室62中的液压流体B。表2包括用于控制致动器60的流体运动的阀定位。
表1
表2
对于象限1Q1(参见图12)，借助于通过端口140进入第一腔室61的液压流体进行控制。这包括液压流体从供应管线22到第一腔室61(P-A)的运动以及液压流体从第二腔室62到回流管线25(B-T)的运动。当供应管线22处的压力小于第一腔室61处的压力加上裕量(P≥A+δP)时，施加增压。该裕量允许施加高于所需压力的载荷以解决液压流体上的各种力，例如表面摩擦力和表面惯性加速度。一种设计包括1200psi的系统压力，并且裕量为300psi。
对于象限2Q2，由于第一腔室61中的压力A大于或等于第二腔室62中的压力B(A≥B)，因此通过供应管线22进入的液压流体不需要增压。第二象限Q2中的控制通过离开第一腔室61并进入第二腔室62(A-B)的液压流体发生。
对于象限3Q3，通过液压流体从供应管线22进入第二腔室62的运动(P-B)以及液压流体从第一腔室61到回流管线25的运动(A-T)来进行控制。当供应管线22处的压力小于第二腔室62处的压力加上裕量(P≥B+δP)时，施加增压。
对于象限4Q4，由于第二腔室62中的压力B大于或等于第一腔室61中的压力A(B≥A)，因此通过供应管线22进入的液压流体不需要增压。第四象限Q4中的控制通过离开第二腔室62并进入第一腔室62(B-A)的液压流体发生。
在每个象限中，阀芯131、132的轴162分别延伸穿过管线151、152，以防止液压流体流过这些管线进入或离开致动器60。
图16示出控制阀70以改变飞行控制构件11的取向的方法。致动器60的载荷和命令速率由致动控制单元90确定(框500)。命令速率可以是从飞行控制系统99接收的命令位置指令的函数。可以基于第一腔室61和第二腔室62中的一者或两者中的液压流体的压力来确定载荷。然后，致动控制单元90以信号指示螺线管171定位第一阀芯131和第二阀芯132(框505)。然后液压流体被移入和移出第一腔室61和第二腔室62。取决于象限，这可以包括从供应管线22引入液压流体和/或在第一腔室61和第二腔室62之间移动液压流体。移动的液压流体使致动器60的活塞63移动飞行控制构件11(框515)。
阀70还被配置为在阀部分180、181中的一个发生故障的情况下利用致动器60的四个象限控制来操作。故障可以包括但不限于增压泵压力与第一腔室61和第二腔室62中的一者或两者内的压力之间的感测压力的差异，并且当被命令到不同位置时感测第一阀芯131或第二阀芯132中的一个的位置不改变。
在一种设计中，在检测到阀部分180、181中的一个的阀70中的故障时，致动控制单元90可以恢复到阀70的非差动控制。这可以包括在5000psi的中间压力下操作增压泵23。该中间压力远低于其8000-9000psi的峰值能力。发动机驱动泵21可以在3000psi而不是1200psi下操作。
图17-20示出了在第二阀部分181故障的情况下阀70的定位。如图所示，第二阀芯132进入第三位置，其中孔口163与管线151对齐。该定位允许液压流体沿着管线151流动并穿过孔口163并进出第二腔室62。在一种设计中，第二阀芯132朝向第三位置被偏置。当阀部分181正常工作时，螺线管171将第二阀芯132保持在如上所述的第一位置和第二位置之一。在发生故障的情况下，螺线管171可以被断电，使第二阀芯132进入第三位置。第三位置还包括第二阀芯132被定位成防止液压流体通过第二歧管143移动到第二腔室62或从第二腔室62移动。这可包括定位在致动器端口184两侧的块体160。在第二阀部分181处于第三位置的情况下，第一阀部分180可调节以控制液压流体流入和流出第一腔室61。
图17示出在第一象限Q1中操作的致动器60的控制。这包括正载荷和正速率。在该示例中，第二阀部分181已经发生故障并且螺线管171被断电并且第二阀芯132处于第三位置，其中孔口163与管线151对准。第一象限Q1中的控制通过液压流体移动进入第一腔室61而发生。第一腔室61中的压力大于第二腔室62中的压力。第一阀芯131处于第二位置，其从第一端口140供应液压流体通过管线133-135并通过第一歧管142的端口182。由于孔口163与管线151的对准，流体能够流出第二腔室62。
图18示出在第二象限Q2中操作的致动器60的控制。这包括正载荷和负速率。第二阀部分181已经发生故障并且螺线管171被断电并且第二阀芯132处于第三位置，其中孔口163与管线151对准。第二象限Q2中的控制通过液压流体移出第一腔室61而发生。第二腔室62中的压力大于第一腔室61中的压力。第一阀芯131处于第一位置，其打开端口183并允许液压流体通过管线135-134从第一腔室61移出到端口141。由于孔口163与管线151对齐，液压流体通过管线151被供应到第二腔室62。
图19示出在第三象限Q3中操作的致动器60的控制。这包括负载荷和负速率。第二阀部分181已经故障并且螺线管171被断电并且第二阀芯132处于第三位置，其中孔口163与管线151对准。第三象限Q3中的控制通过液压流体移出第一腔室61而发生。第二腔室62中的压力大于第一腔室61中的压力。第一阀芯131处于第一位置，其打开端口183并允许液压流体通过管线135-134从第一腔室61移出到端口141。由于孔口163与管线151对齐，因此液压流体通过管线151被供应到第二腔室62。
图20示出在第四象限Q4中操作的致动器60的控制。这包括负载荷和正速率。第二阀部分181已经故障并且螺线管171被断电并且第二阀芯132处于第三位置，其中孔口163与管线151对准。第四象限Q4中的控制通过液压流体移出第二腔室62来控制，该液压流体移动通过第二阀芯132的孔口163。孔口163的尺寸和/或对准控制可从第二腔室62沿管线138-151通过的液压流体的量。该控制是第二腔室62中的压力大于第一腔室61中的压力的结果。
图21示出在故障发生期间操作阀70的方法。致动控制单元90确定阀部分180、181中的一个的故障。这可以包括：确定沿供应管线22、24以及第一和第二腔室61、62中的一者或两者的不期望的差异；确定阀芯131、132中的一个未正在命令位置之间移动；以及阀70的其他故障情况(框600)。故障的阀芯131、132被移动到第三位置(框605)。这可以包括使控制阀芯131、132并使其移动到第三位置的螺线管70断电。致动控制单元90还可以增加供应到阀70的液压流体的压力(框610)。这可以包括增加通过发动机驱动泵21供应的系统压力和通过增压泵23供应的增压压力。致动控制单元90操作功能性阀芯131或132以根据上面在图17-20中说明的象限要求进行操作。
液压系统20可以将液压流体供应到多于一个致动器60。多个致动器60可以连接到一个或多个飞行控制构件11。在一种设计中，液压系统20将流体供应到沿飞行器10的机翼定位的多个致动器60，其控制多个飞行控制构件11沿机翼的运动。
当液压系统20支持多个致动器时，增压控制适用于确定每个致动器的误差。然后使用支持致动器60之间的最大误差来控制系统压力。这确保了液压系统20能够充分地支持每个致动器60。对于每个致动器，第一象限Q1中的误差是e＝(A+δP)-P。在第三象限Q3中，误差e＝(B+δP)-P。对于第二象限Q2和第四象限Q4，误差等于零。
各种不同的液压致动器60可被用于移动飞行控制构件11。一个致动器60包括如图22和图23所示的集成惰性器。致动器60包括包含壳体261的第一端子262以及包含杆66的第二端子263。第一端子262和第二端子263中的每一个可被配置为附接到飞行器10中的结构构件或飞行控制构件11。壳体261围绕第一腔室61和第二腔室62延伸并密封第一腔室61和第二腔室62。第一腔室61包括端口165，并且第二腔室62包括端口166。端口165、166适于使液压流体流入和流出第一腔室61和第二腔室62中的每一个。螺纹轴167从端壁177向外延伸并进入第一腔室61。飞轮168被旋拧到螺纹轴167上并且可通过沿长度的相对旋转而移动。飞轮168的旋转与延伸穿过壳体261的端壁中的开口的杆66的轴向速率成比例。杆66包括内端170，该内端170是中空的并且围绕螺纹轴167延伸。
活塞63安装到杆66的内端。活塞63的外径基本上匹配第一腔室61和第二腔室62的内径。诸如O形环的密封件(未示出)可以围绕活塞63的外周延伸，以密封第一腔室61和第二腔室62的壁。活塞63可在腔室61、62内轴向滑动。活塞63可以提供不均衡的设定，其中活塞63的一侧比相对的活塞侧具有更大的横截面积。活塞63也可以是平衡的，其中相对的侧面具有相同的横截面积。活塞63还包括围绕轴167延伸的内开口。
飞轮168安装在第一腔室61中并且在飞轮环179处可旋转地耦接到活塞63。飞轮168被配置为与活塞63和活塞杆66相对于轴167的轴向加速度成比例地旋转加速。轴承173可以沿着轴167定位在飞轮168和活塞63之间。
图23示出图22的放大剖视图，其示出了在飞轮环179处耦接到杆66的飞轮168。飞轮环179也与轴167螺纹啮合。轴167可以被配置为带有用于接收滚珠轴承的螺旋槽的滚珠螺杆，滚珠轴承将飞轮环179中的类似构造的螺旋槽以最小的摩擦耦接到滚珠螺杆。尽管未示出，但飞轮环179可包括滚珠螺母，用于使将飞轮168耦接到滚珠螺杆的滚珠轴承循环。在未示出的另一示例中，螺纹轴167可包括具有螺纹的导螺杆，飞轮环179直接接合到螺纹。飞轮168可以配置成与螺纹轴的各种不同类型的配置中的任何一种接合，并且不限于滚珠螺杆。
图23还示出了用于将飞轮环179耦接到杆66的轴承173，使得当飞轮168由于与螺纹轴167的螺纹接合而旋转时，杆66和飞轮168可以一致地平移。尽管轴承173被示出为轴承，但轴承173可以以各种不同的构造提供，这些构造能够以最小量的轴向自由间隙将飞轮168轴向耦接到杆66。例如，轴承173可以被配置为滚子轴承(未示出)。在另外的示例中，飞轮168可以在没有轴承的情况下耦接到杆66，同时仍然允许飞轮168在杆66和飞轮168相对于螺纹轴167平移期间旋转。
图24示出可以在支撑构件和飞行控制构件11之间延伸的致动器60。致动器60包括围绕内部腔室延伸并形成内部腔室的壳体200。活塞63延伸穿过该腔室并将该腔室分成第一腔室61和第二腔室62。第一端口210通向第一腔室61，并且第二端口211通向第二腔室62。
惰性器300也可以与致动器60结合起来附接到飞行控制构件11，以阻尼飞行控制构件11。图22和图23包括与致动器60集成的惰性器。图25示出独立地附接到飞行控制构件11的另一个惰性器300。惰性器300包括具有啮合两个线性齿轮齿条的圆形小齿轮的双齿条和小齿轮结构。施加到小齿轮的旋转运动导致齿条相对于彼此并相对于小齿轮移动，从而将小齿轮的旋转运动转换成线性运动。
惯性器300包括柔性保持结构200和由柔性保持结构200保持或夹紧并且在柔性保持结构200之间的双齿条和小齿轮组件201。双齿条和小齿轮组件201包括彼此相对定位且基本上容纳在柔性保持结构200内并由柔性保持结构200保持或夹紧的双齿条202。齿条202包括第一齿条和第二齿条，每个齿条都具有齿。双齿条和小齿轮组件201还包括接合到第一和第二齿条202并处于其间的小齿轮203，例如具有小齿轮(pinion gear)的形式。小齿轮203具有配置成与第一和第二齿条202的齿啮合的齿轮齿。第一端子204耦接到第一齿条202，并且第二端子205耦接到第二齿条202。
惰性器300还包括一对惯性轮210。惯性轮210中的每个分别定位为邻近柔性保持结构200的相对的外侧。轴元件212延伸穿过第一惯性轮210、柔性保持结构200、小齿轮203和第二惯性轮210。飞行控制表面11(其安装到端子204、205中的一个)的移动引起第一齿条202相对于第二齿条202沿纵向惰性器轴线220的平移运动，这导致小齿轮203和该对惯性轮210的旋转运动，从而小齿轮203的旋转运动被该对惯性轮210抵抗并且没有意外的运动。这导致双齿条和小齿轮组件201阻尼飞行控制构件11的运动。
小齿轮203的运动被惯性轮210抵抗，使得通过对连接到飞行控制构件11的第一端子204的旋转产生阻力，齿条202的取向的变化仅与纵向惰性器轴线220相关。惯性轮210抵抗该阻力。飞行控制构件11的阻尼运动提供了增加的颤动抑制。这可以通过致动器60导致改进的液压应用稳定性和增加的有效飞行控制致动。
具有集成的液压致动器130和惰性器140的致动器60提供了传统致动器系统不提供或不能提供的益处。例如，本发明的致动器60创建或贡献了一种系统，该系统通过增加致动器60的阻尼来有利地允许显著地节省飞行器10的功率消耗，该阻尼允许减小的致动器活塞面积和与面积减小成比例的减小的流量。这种减小允许液压系统20以降低的流速提供液压流体。另外，因为本公开的致动器60控制颤动，所以在飞行器10上需要更少的液压致动器60，从而需要由飞行器10的发动机12产生更少的动力。
阀70和控制液压流体运动的方法可以与各种飞行器10一起使用。一种飞行器包括商用飞行器，其包括多排座椅，每个座椅被配置为容纳乘客。其他飞行器10包括但不限于载人飞行器、无人飞行器、载人航天器、无人航天器、载人旋翼机、无人旋翼机、卫星、火箭、导弹、载人地面飞行器、无人地面飞行器、载人水面飞行器、无人水面飞行器、载人水下飞行器、无人水下飞行器，以及其组合。
此外，本公开包括根据以下条款所述的实施例：
条款1.一种双滑阀(70)，其用于将液压流体引导至飞行器(10)中的液压致动器(60)，该双滑阀(70)包括：
第一端口(140)，用于从第一供应管线接收液压流体；
第二端口(141)，用于将液压流体排放到回流管线；
第三端口(149)，用于从第二供应管线接收液压流体；
第一阀部分(180)，其包括：
第一歧管(142)，其具有供应端口(182)、回流端口(183)和致动器端口(184)；
第一闭合管线(152)，其在第三端口(149)和致动器(60)之间延伸；和
第一阀芯(131)，其在第一歧管(142)内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，第一位置允许液压流体仅通过供应端口(182)流过第一阀部分(180)进出致动器(60)，第二位置允许液压流体仅通过回流端口(183)流过第一阀部分(180)进出致动器(60)，第三位置允许液压流体仅通过第一闭合管线(152)流过第一阀部分(180)进出致动器(60)；
第二阀部分(181)，其包括：
第二歧管(143)，其具有供应端口(182)、回流端口(183)和致动器端口(184)；
第二闭合管线(151)，其在第三端口(149)和致动器(60)之间延伸；和
第二阀芯(132)，其在第二歧管(143)内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，第一位置允许液压流体仅通过供应端口(182)流过第二阀部分(181)进出致动器(60)，第二位置允许液压流体仅通过回流端口(183)流过第二阀部分(181)进出致动器(60)，第三位置允许液压流体仅通过第二闭合管线(151)流过第二阀部分(181)进出致动器(60)。
条款2.如条款1所述的双滑阀，其中第一阀芯(131)包括轴(162)以及沿轴(162)间隔开的第一和第二块体(160,161)，轴(162)在第一和第二位置的每一个中延伸穿过第一闭合管线(152)。
条款3.如条款2所述的双滑阀，其中轴(162)包括孔口(163)，该孔口在第三位置中与第一闭合管线(152)对准，以允许液压流体沿第一闭合管线(152)流动并通过孔口(163)进出致动器(60)。
条款4.如条款3所述的双滑阀，其中孔口(163)包括比第一闭合管线(152)更小的横截面积，以控制在第一阀部分(180)处于第三位置时沿第一闭合管线(152)移动的液压流体的流动。
条款5.如条款1所述的双滑阀，其还包括一对第一管线，该对第一管线在第一端口(140)和第一和第二歧管(142,143)中的每一个的供应端口之间延伸，该对第一管线在第一端口(140)处共用公共部分。
条款6.如条款5所述的双滑阀，还包括一对第二管线，该对第二管线在第二端口(141)和第一和第二歧管(142,143)中的每一个的回流端口之间延伸，该对第二管线在第二端口(141)处共用公共部分。
条款7.如条款6所述的双滑阀，其中第一和第二闭合管线(152,151)与第一和第二对管线隔离。
条款8.一种用于定位飞行器(10)的飞行控制构件(11)的组件，该组件包括：
液压致动器(60)，其可操作地连接到飞行控制构件(11)并且包括活塞(63)、在活塞(63)的第一侧上的第一腔室(61)以及在活塞(63)的第二侧上的第二腔室(62)；
双滑阀(70)，其包括：
第一阀部分(180)，其包括：
第一歧管(142)，其具有供应端口(182)、回流端口(183)和致动器端口(184)；
第一闭合管线(152)，其延伸至致动器(60)的第一腔室(61)；和
第一阀芯(131)，其在第一歧管(142)内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，第一位置允许液压流体仅通过供应端口(182)流过第一阀部分(180)进出致动器(60)的第一腔室(61)，第二位置允许液压流体仅通过回流端口(183)流过第一阀部分(180)进出致动器(60)的第一腔室(61)，第三位置允许液压流体仅通过第一闭合管线(152)流过第一阀部分(180)进出致动器(60)的第一腔室(61)；
第二阀部分(181)，其包括：
第二歧管(143)，其具有供应端口(182)、回流端口(183)和致动器端口(184)；
第二闭合管线(151)，其延伸至致动器(60)的第二腔室(62)；和
第二阀芯(132)，其在第二歧管(143)内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，第一位置允许液压流体仅通过供应端口(182)流过第二阀部分(181)进出致动器(60)的第二腔室(62)，第二位置允许液压流体仅通过回流端口(183)流过第二阀部分(181)进出致动器(60)的第二腔室(62)，第三位置允许液压流体仅通过第二闭合管线(151)流过第二阀部分(181)进出致动器(60)的第二腔室(62)。
条款9.如条款8所述的组件，其中双滑阀(70)还包括用于接收液压流体的第一端口(140)、用于排出液压流体的第二端口(141)以及用于接收液压流体的第三端口(149)。
条款10.如条款9所述的组件，还包括流体连接到第一端口(140)的第一供应管线和流体连接到第三端口(149)的第二供应管线，其中第二供应管线相比于第一供应管线以较低的压力向双滑阀(70)供应液压流体。
条款11.如条款9所述的组件，还包括回流管线，所述回流管线流体连接到第二端口(141)以接收从致动器(60)的第一和第二腔室(61,62)中的每一个中移除的液压流体。
条款12.如条款8所述的组件，其中第一和第二阀芯(131,132)包括共同的形状和尺寸。
条款13.如条款8所述的组件，其中第一阀芯(131)包括轴(162)以及沿轴(162)间隔开的第一和第二块体(160,161)，第一块体(160)在第一位置中位于供应端口(182)处，第二块体(161)在第二位置中位于回流端口(183)处，并且轴(162)在第一和第二位置中的每一个中延伸越过第一闭合管线(152)。
条款14.如条款13所述的组件，其中第一阀芯(131)的轴(162)包括孔口(163)，该孔口在第三位置中与第一闭合管线(152)对准以允许液压流体沿着第一闭合管线(152)流过孔口(163)进出致动器(60)的第一腔室(61)。
条款15.如条款14所述的组件，其中孔口(163)包括比第一闭合管线(152)更小的横截面积，以控制当第一阀部分(180)处于第三位置时沿第一闭合管线(152)移动的液压流体的流动。
条款16.如条款13所述的组件，其中第二阀部分(181)的轴(162)包括孔口(163)，该孔口在第三位置中与第二闭合管线(151)对准以允许液压流体沿着第二闭合管线(151)流过孔口(163)并且进出致动器(60)的第二腔室(62)。
条款17.如条款9所述的组件，还包括一对第一管线，该对第一管线在第一端口(140)和第一和第二歧管(142,143)中的每一个的供应端口(182)之间延伸，该对第一管线在第一端口(140)处共用公共部分。
条款18.如权利要求17所述的组件，还包括一对第二管线，该对第二管线在第二端口(141)和所述第一和第二歧管(142,143)中的每一个的回流端口(183)之间延伸，该对第二管线在第二端口(141)处共用公共部分。
条款19.如条款18所述的组件，其中第一和第二闭合管线(152,151)与第一和第二对管线隔离。
条款20.一种控制连接到飞行器(10)的飞行控制构件(11)的致动器(60)的方法，该方法包括：
通过以下操作在第一设置中操作双滑阀(70)：选择性地定位第一阀芯(131)并控制液压流体移动通过第一和第二端口(182,183)进出致动器(60)的第一腔室(61)，以及选择性地定位第二阀芯(132)并控制液压流体移动通过第一和第二端口(182,183)进出致动器(60)的第二腔室(62)；和
通过以下操作在第二设置中操作双滑阀(70)：将第二阀芯(132)定位到固定位置并防止液压流体通过第一或第二端口(182,183)移入或移出第二腔室(62)并允许液压流体通过第三端口(149)进出第二腔室(62)，并且选择性地定位第一阀芯(131)并控制液压流体移动通过第一和第二端口(182,183)进出第一腔室(61)。
条款21.如条款20所述的方法，还包括选择性地将第一阀芯(131)定位在第一歧管(142)中并选择性地将第二阀芯(132)定位在第二歧管(143)中。
条款22.如条款20所述的方法，还包括在第一设置中用第一阀芯(131)阻挡从第三端口(149)延伸的第二管线并防止液压流体通过第三端口(149)移入或移出第一腔室(61)，并且用第二阀芯(132)阻挡从第三端口(149)延伸的第一管线并防止液压流体通过第三端口(149)移入或移出第二腔室(62)。
条款23.如条款22所述的方法，还包括在第二设置中使第二阀芯(132)中的孔口(163)与第一管线对准并允许来自第三端口(149)的液压流体移动通过孔口(163)并进入第二腔室(62)。
条款24.如条款23所述的方法，还包括在第二设置中使第一阀芯(131)中的孔口(163)远离第二管线对齐并防止液压流体沿第二管线移动到第一腔室(61)。
条款25.如条款20所述的方法，还包括在第一端口(140)处的液压流体比第三端口(149)处的液压流体处于更高的压力。
条款26.如条款20所述的方法，还包括确定双滑阀(70)中的故障并将双滑阀(70)从第一设置移动到第二设置。
条款27.如条款26所述的方法，还包括确定第一和第二阀芯(131,132)中的一个没有移动到命令位置并且将双滑阀(70)从第一设置改变到第二设置。
条款28.如条款27所述的方法，还包括使可操作地连接到第二阀芯(132)的螺线管(171)断电并且将第二阀芯(132)定位在第二设置中的固定位置。
条款29.如条款20所述的方法，还包括操作第一螺线管(171)并选择性地定位第一阀芯(131)，并且同时操作第二螺线管(171)并选择性地定位第二阀芯(132)。
条款30.一种控制连接到飞行器(10)的飞行控制构件(11)的致动器(60)的方法，该方法包括：
通过以下操作在第一设置中操作双滑阀(70)：将第一阀芯(131)选择性地定位在第一位置和第二位置之间以阻挡和打开第一歧管(142)中的供应端口(182)和回流端口(183)并控制液压流体进出致动器(60)的第一腔室(61)，并且同时将第二阀芯(132)选择性地定位在第一位置和第二位置之间以阻挡和打开第二歧管(143)中的供应端口(182)和回流端口(183)并控制液压流体进出致动器(60)的第二腔室(62)；
确定第二阀芯(132)已经发生故障并将第二阀芯(132)移动到故障位置并阻挡第二歧管(143)中的供应端口(182)和回流端口(183)并打开第二供应端口并将液压流体移入和移出第二腔室(62)；和
当第二阀芯(132)处于故障位置时，将第一阀芯(131)选择性地定位在第一位置和第二位置之间以阻挡和打开第一歧管(142)中的供应端口(182)和回流端口(183)并控制液压流体进出致动器(60)的第一腔室(61)。
条款31.如条款30所述的方法，还包括使第二阀芯(132)中的孔口(163)与从第二供应端口延伸的供应管线对准并移动液压流体以移入和移出第二腔室(62)。
条款32.如条款31所述的方法，还包括在第一设置中将孔口(163)定位在第二阀芯(132)中，使其远离从第二供应端口延伸的供应管线并且阻挡供应管线中的液压流体。
在不脱离本发明的必要特征的情况下，本发明可以以不同于本文具体阐述的方式的其他方式实施。本发明的实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有改变都旨在包含在其中。

Claims (15)

1.一种用于定位飞行器(10)的飞行控制构件(11)的组件，所述组件包括：
液压致动器(60)，其可操作地连接到所述飞行控制构件(11)并且包括活塞(63)、在所述活塞(63)的第一侧上的第一腔室(61)以及在所述活塞(63)的第二侧上的第二腔室(62)；
双滑阀(70)，其包括：
第一阀部分(180)，其包括：
第一歧管(142)，其具有供应端口(182)、回流端口(183)和致动器端口(184)；
第一闭合管线(152)，其延伸到所述致动器(60)的所述第一腔室(61)；和
第一阀芯(131)，其在所述第一歧管(142)内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，所述第一位置允许液压流体仅通过所述供应端口(182)流过所述第一阀部分(180)流入和流出所述致动器(60)的所述第一腔室(61)，所述第二位置允许液压流体仅通过所述回流端口(183)流过所述第一阀部分(180)流入和流出所述致动器(60)的所述第一腔室(61)，所述第三位置允许液压流体仅通过所述第一闭合管线(152)流过所述第一阀部分(180)流入和流出所述致动器(60)的所述第一腔室(61)；
第二阀部分(181)，其包括：
第二歧管(143)，其具有供应端口(182)、回流端口(183)和致动器端口(184)；
第二闭合管线(151)，其延伸到所述致动器(60)的所述第二腔室(62)；和
第二阀芯(132)，其在所述第二歧管(143)内在第一位置、第二位置和第三位置之间可移动，所述第一位置允许液压流体仅通过所述供应端口(182)流过所述第二阀部分(181)流入和流出所述致动器(60)的所述第二腔室(62)，所述第二位置允许液压流体仅通过所述回流端口(183)流过所述第二阀部分(181)流入和流出所述致动器(60)的所述第二腔室(62)，所述第三位置允许液压流体仅通过所述第二闭合管线(151)流过所述第二阀部分(181)流入和流出所述致动器(60)的所述第二腔室(62)。
2.根据权利要求1所述的组件，其中所述双滑阀(70)还包括用于接收液压流体的第一端口(140)、用于排出液压流体的第二端口(141)、用于接收液压流体的第三端口(149)。
3.根据权利要求2所述的组件，还包括：
流体连接到所述第一端口(140)的第一供应管线和流体连接到所述第三端口(149)的第二供应管线，其中所述第二供应管线相比于所述第一供应管线以较低的压力将液压流体供应到所述双滑阀(70)，以及
回流管线，其流体连接到所述第二端口(141)，以接收从所述致动器(60)的所述第一腔室(61)和第二腔室(62)中的每一个移除的液压流体。
4.根据权利要求1所述的组件，其中所述第一阀芯(131)包括轴(162)以及沿所述轴(162)间隔开的第一块体(160)和第二块体(161)，所述第一块体(160)在第一位置中定位于所述供应端口(182)处，所述第二块体(161)在所述第二位置中定位于所述回流端口(183)处，并且所述轴(162)在所述第一位置和第二位置中的每一个中延伸越过所述第一闭合管线(152)。
5.根据权利要求4所述的组件，其中所述第一阀芯(131)的所述轴(162)包括孔口(163)，所述孔口在所述第三位置中与所述第一闭合管线(152)对齐，以允许液压流体沿着所述第一闭合管线(152)流过所述孔口(163)流入和流出所述致动器(60)的所述第一腔室(61)。
6.根据权利要求5所述的组件，其中所述孔口(163)包括比所述第一闭合管线(152)更小的横截面积，以便当所述第一阀部分(180)处于所述第三位置时控制沿着所述第一闭合管线(152)移动的液压流体的流动。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的组件，其中所述第二阀部分(181)的所述轴(162)包括孔口(163)，所述孔口(163)在所述第三位置中与所述第二闭合管线(151)对齐，以允许液压流体沿所述第二闭合管线(151)流过所述孔口(163)并且流入和流出所述致动器(60)的所述第二腔室(62)。
8.一种控制连接到飞行器(10)的飞行控制构件(11)的致动器(60)的方法，所述方法包括：
通过以下方式在第一设置中操作双滑阀(70)：选择性地定位第一阀芯(131)并控制液压流体移动通过第一端口(182)和第二端口(183)进出所述致动器(60)的第一腔室(61)，以及选择性地定位第二阀芯(132)并控制液压流体移动通过所述第一端口(182)和第二端口(183)进出所述致动器(60)的第二腔室(62)；以及
通过以下方式在第二设置中操作所述双滑阀(70)：将所述第二阀芯(132)定位到固定位置并防止液压流体通过所述第一端口(182)或第二端口(183)移入或移出所述第二腔室(62)并允许液压流体通过第三端口(149)进出所述第二腔室(62)，以及选择性地定位所述第一阀芯(131)并控制液压流体移动通过所述第一端口(182)和第二端口(183)进出所述第一腔室(61)。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：在所述第一设置中，用所述第一阀芯(131)阻挡从所述第三端口(149)延伸的第二管线并防止液压流体通过所述第三端口(149)移入或移出所述第一腔室(61)，以及用所述第二阀芯(132)阻挡从所述第三端口(149)延伸的第一管线并防止液压流体通过所述第三端口(149)移入或移出所述第二腔室(62)。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在所述第二设置中，使所述第二阀芯(132)中的孔口(163)与所述第一管线对准，并允许来自所述第三端口(149)的液压流体移动通过所述孔口(163)并进入所述第二腔室(62)。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：在所述第二设置中，使所述第一阀芯(131)中的孔口(163)远离所述第二管线对齐，并防止液压流体沿着所述第二管线移动到所述第一腔室(61)。
12.根据权利要求8所述的方法，还包括确定所述双滑阀(70)中的故障并将所述双滑阀(70)从所述第一设置移动到所述第二设置。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括确定所述第一阀芯(131)和第二阀芯(132)中的一个没有移动到命令位置并将所述双滑阀(70)从所述第一设置改变到所述第二设置。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将可操作地连接到所述第二阀芯(132)的螺线管(171)断电并将所述第二阀芯(132)定位在所述第二设置中的固定位置。
15.根据权利要求8-14中任一项所述的方法，还包括操作第一螺线管(171)并选择性地定位所述第一阀芯(131)并且同时操作第二螺线管(171)并选择性地定位所述第二阀芯(132)。
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