CN112874494B - 航空器刹车方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及航空器制动系统技术领域，公开了一种航空器刹车方法和装置。在航空器刹车时，判断航空器的机轮轮速是否大于第一参考阈值，当航空器的所有机轮的轮速均不大于第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；当存在航空器的机轮轮速大于第一参考阈值时，判断该机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值，当该机轮的配对机轮的轮速不大于第二参考阈值时，控制航空器正常刹车，否则对该机轮的配对机轮泄压，从而可以在航空器刹车时保证各机轮的状态平衡，防止出现偏航或者其他事故。

Description

航空器刹车方法和装置
技术领域
本公开涉及航空器制动系统技术领域，尤其涉及一种航空器刹车方法和装置。
背景技术
航空器刹车系统是现代航空器的一个重要组成部分，主要用于耗散航空器在地面滑跑时的动能，保证制动停止，缩短航空器滑跑距离，防止机轮过度磨损，并且能协同其它机载系统实现航空器的转弯和停驻等功能。防滑刹车系统的目的是在机轮不出现深度打滑或抱死的情况下，尽可能提高地面结合系数利用率，提高刹车效率，使航空器在尽可能短的距离内停止。
据统计，航空器相关的事故大多出现在起飞或着陆阶段，因此航空器刹车系统能否可靠地运行，关系重大。针对单侧主起落架拥有多个机轮的航空器而言，除了要提高航空器刹车系统对跑道表面状态变化的辨识度，同时需要避免航空器在刹车过程中出现偏航，因此需要设计合理的多轮控制策略。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种航空器刹车方法和装置。
一方面，本公开提供了一种航空器刹车方法，该方法包括：
对于航空器的任一第一机轮，在航空器刹车时，判断所述第一机轮的轮速是否大于第一参考阈值；
当所述第一机轮的轮速不大于所述第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；
当所述第一机轮的轮速大于所述第一参考阈值时，判断所述第一机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值；
当所述第一机轮的配对机轮的轮速不大于所述第二参考阈值时，控制航空器正常刹车；
当所述第一机轮的配对机轮的轮速大于所述第二参考阈值时，对所述第一机轮的配对机轮泄压。
可选地，对于小车式起落架结构的航空器，同一起落架前后机轮互相配对，左右起落架对应的机轮互相配对，且同一起落架的左右机轮互相配对。
可选地，所述对所述第一机轮的配对机轮泄压包括：
将另一主起落架上所述第一机轮的配对机轮的轮速调整为与所述第一机轮的轮速一致。
可选地，所述对所述第一机轮的配对机轮泄压包括：
将所有所述第一机轮的配对机轮的轮速调整为与所述第一机轮的轮速一致。
可选地，在对所述第一机轮的配对机轮泄压后，对于航空器的任一第二机轮，判断所述第二机轮的轮速是否满足参考条件，所述参考条件为所述第二机轮的轮速不大于所述第一参考阈值，或者当所述第二机轮的轮速大于所述第一参考阈值时，所述第二机轮的配对机轮的轮速均不大于所述第二参考阈值；
当所有所述第二机轮的轮速均满足所述参考条件时，控制航空器正常刹车。
另一方面，本公开提供了一种航空器刹车装置，该装置包括：
第一判断模块，被配置为对于航空器的任一第一机轮，在航空器刹车时，判断所述第一机轮的轮速是否大于第一参考阈值；
控制模块，被配置为当所述第一机轮的轮速不大于所述第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；
第二判断模块，被配置为当所述第一机轮的轮速大于所述第一参考阈值时，判断所述第一机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值；
所述控制模块，还被配置为当所述第一机轮的配对机轮的轮速不大于所述第二参考阈值时，控制航空器正常刹车；
所述控制模块，还被配置为当所述第一机轮的配对机轮的轮速大于所述第二参考阈值时，对所述第一机轮的配对机轮泄压。
可选地，对于小车式起落架结构的航空器，同一起落架前后机轮互相配对，左右起落架对应的机轮互相配对，且同一起落架的左右机轮互相配对。
可选地，所述对所述第一机轮的配对机轮泄压包括：
将另一主起落架上所述第一机轮的配对机轮的轮速调整为与所述第一机轮的轮速一致；或者，将所有所述第一机轮的配对机轮的轮速调整为与所述第一机轮的轮速一致。
可选地，所述装置包括第三判断模块，所述第三判断模块被配置为在对所述第一机轮的配对机轮泄压后，对于航空器的任一第二机轮，判断所述第二机轮的轮速是否满足参考条件，所述参考条件为所述第二机轮的轮速不大于所述第一参考阈值，或者当所述第二机轮的轮速大于所述第一参考阈值时，所述第二机轮的配对机轮的轮速均不大于所述第二参考阈值；
当所有所述第二机轮的轮速均满足所述参考条件时，由所述控制模块控制航空器正常刹车。
再一方面，本公开提供了一种航空器刹车装置，该装置包括处理器和存储器，所述存储器中存储有适于所述处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时执行上述航空器刹车方法。
本公开实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：
在航空器刹车时，判断航空器的机轮轮速是否大于第一参考阈值，当航空器的所有机轮的轮速均不大于第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；当存在航空器的机轮轮速大于第一参考阈值时，判断该机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值，当该机轮的配对机轮的轮速不大于第二参考阈值时，控制航空器正常刹车，否则对该机轮的配对机轮泄压，从而可以在航空器刹车时保证各机轮的状态平衡，防止出现偏航或者其他事故。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是一种带小车式起落架结构的航空器的示意图；
图2是本公开实施例提供的一种航空器刹车方法的示意图；
图3是本公开实施例提供的一种航空器刹车方法的流程图；
图4是本公开实施例提供的一种航空器刹车装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
在航空器(如飞机等)刹车过程中，由于刹车指令不一致、跑道状态不一致等原因，可能出现不同机轮的刹车压力不同步的问题。此时，由于不同机轮压力不一致，极有可能出现偏航。为避免这种现象的发生，有必要提供一种合理的机轮压力控制策略。
如图1所示，具有多轮结构的大型航空器通常对称设置有两个主起落架，并在每个主起落架设置2-3组机轮，以下将以每个主起落架拥有3组机轮的结构为例对本公开的实施例进行说明。本公开第一实施例提供了一种航空器刹车方法，该方法适用于多轮结构的大型航空器。如图2和图3所示，该方法包括：
对于航空器的任一第一机轮，在航空器刹车时，判断第一机轮的轮速是否大于第一参考阈值；
当第一机轮的轮速不大于第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；
当第一机轮的轮速大于第一参考阈值时，判断第一机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值；
当第一机轮的配对机轮的轮速不大于第二参考阈值时，控制航空器正常刹车；
当第一机轮的配对机轮的轮速大于第二参考阈值时，对第一机轮的配对机轮泄压。
在一种可能的实现方式中，本公开实施例提供的方法适用于具有小车式起落架结构的航空器。在这种起落架结构中，同一起落架的前后机轮互相配对，左右起落架对应的机轮互相配对，且同一起落架的左右机轮互相配对。其中，小车式起落架是目前大型多轮航空器常用的起落架结构，是摇臂支柱式起落架的改进形式，包括四轮小车式起落架和六轮小车式起落架等。本申请实施例中的小车式起落架为六轮小车式起落架。
在本实施例中，各机轮上均可以设置有轮速传感器，从而可以通过轮速传感器检测各机轮的轮速。各轮速传感器在检测到机轮轮速后，可以将轮速信息发送至控制器，控制器内部可以设置中央处理器，中央处理器可以识别、处理、显示轮速信息，从而可以判断是否存在机轮的轮速大于第一参考阈值或第二参考阈值。同时，中央处理器还可以向外发送指令信号。例如，用于调节轮速或用于刹车的指令信号。在本实施例中，控制器可以是PLC控制系统或者其他类型控制器。
当检测到航空器所有机轮的轮速均不大于第一参考阈值(V1)时，可以确定航空器的所有机轮未出现打滑现象(或者仅存在浅打滑现象)，此时可以控制航空器正常刹车。当存在任一机轮的轮速大于第一参考阈值时，可以确定该机轮出现打滑现象，此时可以判断与该机轮配对的其他机轮的轮速是否大于第二参考阈值(V2)。当与该机轮配对的其他机轮的轮速均不大于第二参考阈值时，可以确定该机轮与配对机轮的轮速比例未超过比例阈值，此时可以控制航空器正常刹车。当与该机轮配对的其他机轮的轮速大于第二参考阈值时，可以确定该机轮与配对机轮的轮速比例超过比例阈值，此时需要对与该机轮配对的机轮执行泄压操作。其中，第一参考阈值、第二参考阈值和比例阈值的具体数值可以由工作人员在设备出厂前设置，或者也可以由航空器操作人员在使用前设置。举例来说，比例阈值可以为20％-50％中的数值或数值区间。
举例来说，如图1所示的飞机，对于位于两端位置的机轮，以机轮a1为例，与机轮a1配对的机轮包括机轮b1、a2和a6，与机轮a2配对的机轮包括机轮b2、a1和a5，与机轮a3配对的机轮包括机轮b3和a4，与机轮a4配对的机轮包括机轮b4和a3。在飞机刹车时，在机轮a1的轮速大于第一参考阈值时(即当机轮a1存在打滑现象时)，此时可以有两种防滑方案：(1)仅使与机轮a1配对的机轮b1开始泄压，使得左右起落架对应的机轮状态一致；(2)使与机轮a1配对的机轮b1、a2和a6同时泄压，使得左右起落架对应的机轮、同一起落架左右机轮和同一起落架前后机轮状态一致。其中，使配对机轮状态一致指的是使配对机轮的轮速和压力等参数均一致。同理，在机轮b1、a2和a6泄压的同时或之后，可以分别调整与机轮b1、a2和a6配对的机轮，以使各机轮的状态保持平衡。对于位于中间位置的机轮，以机轮a3为例，与机轮a3配对的机轮包括机轮b3和a4。在飞机刹车时，在机轮a3的轮速大于第一参考阈值时(即当机轮a3打滑时)，此时可以有两种防滑方案：(1)仅使与机轮a3配对的机轮b3开始泄压，使得左右起落架对应机轮状态一致；(2)使与机轮a3配对的机轮b3与a4同时泄压，使得左右起落架对应机轮和同一起落架左右机轮状态一致。同理，在机轮b3与a4泄压的同时或之后，可以分别调整与机轮b3与a4配对的机轮，以使各机轮的状态保持平衡。
在对与打滑机轮配对的机轮进行泄压后，可以重新检测航空器的机轮轮速是否满足参考条件，即对于航空器的任一第二机轮，判断第二机轮的轮速是否满足参考条件。其中，参考条件为第二机轮的轮速不大于第一参考阈值，或者当第二机轮的轮速大于第一参考阈值时，第二机轮的配对机轮的轮速均不大于第二参考阈值。当所有第二机轮的轮速均满足参考条件时，控制航空器正常刹车。当需要对航空器正常刹车时，可以通过现有技术中的刹车方法控制航空器正常刹车。
在本实施例中，对机轮泄压指的是卸去机轮的刹车压力。可以通过控制器发送指令信号，从而通过撤回作动活塞，启用防抱死系统等方式对机轮执行泄压，从而使各机轮与配对机轮的轮速保持一致。另外，在本实施例中，对应的机轮指的是同一起落架上以轴对称方式或者中心对称方式对称的机轮，或者指不同起落架上以轴对称方式对称的机轮。需要说明的是，在实际应用中，两个机轮的轮速可能无法精确到完全一致，但只要两个机轮的轮速差值不大于设定阈值，也不会影响航空器的正常刹车。因此，当两个机轮的轮速差值不大于设定阈值时，也可以认为两个机轮的轮速一致。设定阈值的具体数值可以由工作人员在设备出厂前设置，或者也可以由航空器操作人员在使用前设置。
在本公开的实施例中，在航空器刹车时，判断航空器的机轮轮速是否大于第一参考阈值，当航空器的所有机轮的轮速均不大于第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；当存在航空器的机轮轮速大于第一参考阈值时，判断该机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值，当该机轮的配对机轮的轮速不大于第二参考阈值时，控制航空器正常刹车，否则对该机轮的配对机轮泄压，从而可以在航空器刹车时保证各机轮的状态平衡，防止出现偏航或者其他事故。
另外，需要说明的是，为了避免影响航空器转弯，在航空器机轮轮速小于第三参考阈值时，不适用本实施例提供的航空器刹车方法。其中，第三参考阈值的具体数值可以由工作人员在设备出厂前设置，或者也可以由航空器操作人员在使用前设置。
本公开第二实施例提供了一种航空器刹车装置，该装置可以配置在控制器中。如图4所示，该装置包括：
第一判断模块，被配置为对于航空器的任一第一机轮，在航空器刹车时，判断第一机轮的轮速是否大于第一参考阈值；
控制模块，被配置为当第一机轮的轮速不大于第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；
第二判断模块，被配置为当第一机轮的轮速大于第一参考阈值时，判断第一机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值；
控制模块，还被配置为当第一机轮的配对机轮的轮速不大于第二参考阈值时，控制航空器正常刹车；
控制模块，还被配置为当第一机轮的配对机轮的轮速大于第二参考阈值时，对第一机轮的配对机轮泄压。
可选地，对于小车式起落架结构的航空器，同一起落架前后机轮互相配对，左右起落架对应的机轮互相配对，且同一起落架的左右机轮互相配对。
可选地，对第一机轮的配对机轮泄压包括：
将另一主起落架上第一机轮的配对机轮的轮速调整为与第一机轮的轮速一致；或者，将所有第一机轮的配对机轮的轮速调整为与第一机轮的轮速一致。
可选地，该航空器刹车装置包括第三判断模块，第三判断模块被配置为在对第一机轮的配对机轮泄压后，对于航空器的任一第二机轮，判断第二机轮的轮速是否满足参考条件，参考条件为第二机轮的轮速不大于第一参考阈值，或者当第二机轮的轮速大于第一参考阈值时，第二机轮的配对机轮的轮速均不大于第二参考阈值；
当所有第二机轮的轮速均满足参考条件时，由控制模块控制航空器正常刹车。
在本公开的实施例中，在航空器刹车时，判断航空器的机轮轮速是否大于第一参考阈值，当航空器的所有机轮的轮速均不大于第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；当存在航空器的机轮轮速大于第一参考阈值时，判断该机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值，当该机轮的配对机轮的轮速不大于第二参考阈值时，控制航空器正常刹车，否则对该机轮的配对机轮泄压，从而可以在航空器刹车时保证各机轮的状态平衡，防止出现偏航或者其他事故。
需要说明的是，上述实施例提供的航空器刹车装置与航空器刹车方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本公开第三实施例提供了一种航空器刹车装置，该装置可以配置在控制器中。该装置包括处理器和存储器，存储器中存储有适于处理器执行的计算机程序指令，计算机程序指令被处理器运行时执行上述实施例中航空器刹车方法。
处理器用于支持航空器刹车装置执行上述任一实施例所述的航空器刹车方法。处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器中存储有适于所述处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时执行上述任一实施例所述的航空器刹车方法。
存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (8)

1.一种航空器刹车方法，其特征在于，包括：
对于航空器的任一第一机轮，在航空器刹车时，判断所述第一机轮的轮速是否大于第一参考阈值；
当所述第一机轮的轮速不大于所述第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；
当所述第一机轮的轮速大于所述第一参考阈值时，判断所述第一机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值；
当所述第一机轮的配对机轮的轮速不大于所述第二参考阈值时，控制航空器正常刹车；
当所述第一机轮的配对机轮的轮速大于所述第二参考阈值时，对所述第一机轮的配对机轮泄压；
在对所述第一机轮的配对机轮泄压后，对于航空器的任一第二机轮，判断所述第二机轮的轮速是否满足参考条件，所述参考条件为所述第二机轮的轮速不大于所述第一参考阈值，或者当所述第二机轮的轮速大于所述第一参考阈值时，所述第二机轮的配对机轮的轮速均不大于所述第二参考阈值；
当所有所述第二机轮的轮速均满足所述参考条件时，控制航空器正常刹车。
2.根据权利要求1所述的航空器刹车方法，其特征在于，对于小车式起落架结构的航空器，同一起落架前后机轮互相配对，左右起落架对应的机轮互相配对，且同一起落架的左右机轮互相配对。
3.根据权利要求2所述的航空器刹车方法，其特征在于，所述对所述第一机轮的配对机轮泄压包括：
将另一主起落架上所述第一机轮的配对机轮的轮速调整为与所述第一机轮的轮速一致。
4.根据权利要求2所述的航空器刹车方法，其特征在于，所述对所述第一机轮的配对机轮泄压包括：
将所有所述第一机轮的配对机轮的轮速调整为与所述第一机轮的轮速一致。
5.一种航空器刹车装置，其特征在于，包括：
第一判断模块，被配置为对于航空器的任一第一机轮，在航空器刹车时，判断所述第一机轮的轮速是否大于第一参考阈值；
控制模块，被配置为当所述第一机轮的轮速不大于所述第一参考阈值时，控制航空器正常刹车；
第二判断模块，被配置为当所述第一机轮的轮速大于所述第一参考阈值时，判断所述第一机轮的配对机轮的轮速是否大于第二参考阈值；
所述控制模块，还被配置为当所述第一机轮的配对机轮的轮速不大于所述第二参考阈值时，控制航空器正常刹车；
所述控制模块，还被配置为当所述第一机轮的配对机轮的轮速大于所述第二参考阈值时，对所述第一机轮的配对机轮泄压；
所述装置包括第三判断模块，所述第三判断模块被配置为在对所述第一机轮的配对机轮泄压后，对于航空器的任一第二机轮，判断所述第二机轮的轮速是否满足参考条件，所述参考条件为所述第二机轮的轮速不大于所述第一参考阈值，或者当所述第二机轮的轮速大于所述第一参考阈值时，所述第二机轮的配对机轮的轮速均不大于所述第二参考阈值；
当所有所述第二机轮的轮速均满足所述参考条件时，由所述控制模块控制航空器正常刹车。
6.根据权利要求5所述的一种航空器刹车装置，其特征在于，对于小车式起落架结构的航空器，同一起落架前后机轮互相配对，左右起落架对应的机轮互相配对，且同一起落架的左右机轮互相配对。
7.根据权利要求6所述的一种航空器刹车装置，其特征在于，所述对所述第一机轮的配对机轮泄压包括：
将另一主起落架上所述第一机轮的配对机轮的轮速调整为与所述第一机轮的轮速一致；或者，将所有所述第一机轮的配对机轮的轮速调整为与所述第一机轮的轮速一致。
8.一种航空器刹车装置，其特征在于，所述装置包括处理器和存储器，所述存储器中存储有适于所述处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时执行如权利要求1～4中任一项所述的航空器刹车方法。
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