ES2248709T3 - Aeronave con mandos de vuelo electricos, provista de un fuselaje susceptible de deformarse y de vibrar. - Google Patents

Aeronave con mandos de vuelo electricos, provista de un fuselaje susceptible de deformarse y de vibrar.

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ES2248709T3
ES2248709T3 ES03290076T ES03290076T ES2248709T3 ES 2248709 T3 ES2248709 T3 ES 2248709T3 ES 03290076 T ES03290076 T ES 03290076T ES 03290076 T ES03290076 T ES 03290076T ES 2248709 T3 ES2248709 T3 ES 2248709T3
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Francois Kubica
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Abstract

Aeronave (1) con mandos de vuelo eléctricos, provista de timones (21, 22, 23, 24, 26) aptos para ser desplazados por unos accionadores (16.1 a 16.n) controlados eléctricamente, la cual comporta: - unos órganos de pilotaje (8, 9; 10, 11) y al menos un ordenador de mandos de vuelo (12), estando dichos órganos de pilotaje accionados por un piloto y generando las consignas eléctricas de pilotaje, que son dirigidas a dicho ordenador de mandos de vuelo, generando este último ordenador, a partir de dichas consignas eléctricas de pilotaje y de parámetros de pilotaje, las órdenes de mando en balanceo, en cabeceo y en guiñada, que son dirigidas a dichos accionadores para el desplazamiento de dichos timones correspondientes; - un sistema de referencia inercial que comprende unos elementos (CI) útiles para la navegación y unos elementos (5, 6, 7) útiles para el pilotaje, siendo estos últimos elementos ya sea del tipo girómetro (7) o bien del tipo acelerómetro (5, 6); y - un fuselaje (2) susceptiblede deformarse y de vibrar con formación de panzas y nodos de vibración repartidos a lo largo del eje longitudinal (L-L) de dicha aeronave, caracterizado porque: - dicho sistema de referencia inercial presenta una estructura en explosión, con dichos elementos (5, 6, 7) útiles para el pilotaje separados de dichos elementos (CI) útiles para la navegación; - dichos elementos (5, 6, 7) útiles para el pilotaje están repartidos a lo largo de dicho fuselaje (2); - cada elemento (7) útil para el pilotaje, de tipo girómetro, está dispuesto en un nodo de vibración (4) de dicho fuselaje (2); - cada elemento (5, 6) útil para el pilotaje, de tipo acelerómetro, está dispuesto en una panza de vibración (3AV, 3AR) de dicho fuselaje (2); y - dichos elementos (5, 6, 7) útiles para el pilotaje están conectados a dicho ordenador de mandos de vuelo (12), con el fin de que las señales de medición (NYAV, NZAV, NYAR, NZAR, P, Q, R) que emitan sean utilizadas como parámetros de pilotaje.

Description

Aeronave con manos de vuelo eléctricos, provista de un fuselaje susceptible de deformarse y de vibrar.
La presente invención se refiere a las aeronaves con mandos de vuelo eléctricos que comportan un fuselaje susceptible de deformarse y de vibrar longitudinal y lateralmente, con formación de panzas y de nodos de vibración repartidos a lo largo del eje longitudinal de dicha aeronave. Se refiere muy particularmente a los aviones de gran longitud, que presentan una elevada flexibilidad longitudinal. Sin embargo, se aplica también ventajosamente a los aviones de menor longitud y menos flexibles.
Es sabido que una aeronave con mandos de vuelo eléctricos comporta unos órganos de pilotaje, tales como palancas, minipalancas, palancas de pedales, etc... equipados con transductores eléctricos, de modo que generen las consignas eléctricas de pilotaje representativas de la acción que un piloto ejerza sobre ellos, ver por ejemplo la solicitud de patente europea EP-A-0 296 951. Comporta igualmente un ordenador de mandos de vuelo que elabora, a partir de dichas consignas eléctricas de pilotaje generadas por dichos órganos de pilotaje y de parámetros de pilotaje procedentes por ejemplo de sensores, de las órdenes de mando eléctricas que dicho ordenador de mandos de vuelo aplica a los accionadores encargados del desplazamiento de los timones de la aeronave.
Es sabido además que las aeronaves con mandos de vuelo eléctricos están provistas de un sistema de referencia inercial (generalmente llamado sistema IRS) que comprende unos elementos útiles para la navegación, tales como la central de inercia y los elementos útiles para el pilotaje, tales como los girómetros y los acelerómetros. Finalmente se sabe que todos estos elementos, tanto si se refieren a la navegación como al pilotaje, se reagrupan en una unidad IRS dispuesta en un emplazamiento determinado de dicha aeronave. Naturalmente, debido a esto, esta unidad IRS está sometida a la acción de las deformaciones del fuselaje, que se producen principalmente siguiendo los ejes de cabeceo y guiñada bajo la acción del desplazamiento de los timones o de perturbaciones exteriores.
Debido a la constante de tiempos elevada relacionada con los elementos útiles para la navegación, dichas deformaciones sólo tienen una acción limitada sobre estos últimos. Por el contrario, para evitar los problemas de interacción entre las deformaciones del fuselaje y los elementos útiles para el pilotaje, es indispensable disponer de los medios de filtrado en las cadenas de mando de timones.
Sin embargo, para aeronaves que presenten una flexibilidad longitudinal importante, las deformaciones resultan mayores, de modo que es entonces necesario filtrar muy intensamente dichas cadenas de mando, lo que produce desfases importantes en éstas y perjudica seriamente el rendimiento de dichas cadenas de mando.
La presente invención tiene por objeto remediar este inconveniente.
Con este fin, según la invención, la aeronave con mandos de vuelo eléctricos, provista de timones aptos para ser desplazados por unos accionadores controlados eléctricamente, la cual comporta:
-
unos órganos de pilotaje y al menos un ordenador de mandos de vuelo, estando dichos órganos de pilotaje accionados por un piloto y generando las consignas eléctricas de pilotaje, que son dirigidas a dicho ordenador de mandos de vuelo, generando este último ordenador, a partir de dichas consignas eléctricas de pilotaje y de parámetros de pilotaje, las órdenes de mando en balanceo, en cabeceo y en guiñada, que son dirigidas a dichos accionadores para el desplazamiento de dichos timones;
-
un sistema de referencia inercial que comprende unos elementos útiles para la navegación y unos elementos útiles para el pilotaje, siendo estos últimos ya sea elementos del tipo girómetro o bien del tipo acelerómetro; y
-
un fuselaje susceptible de deformarse y de vibrar con formación de panzas y nodos de vibración repartidos a lo largo del eje longitudinal de dicha aeronave,
es notable porque:
-
dicho sistema de referencia inercial presenta una estructura en explosión, con dichos elementos útiles para el pilotaje separados de dichos elementos útiles para la navegación;
-
dichos elementos útiles para el pilotaje están repartidos a lo largo de dicho fuselaje;
-
cada elemento útil para el pilotaje, de tipo girómetro, está dispuesto en un nodo de vibración de dicho fuselaje;
-
cada elemento útil para el pilotaje, de tipo acelerómetro, está dispuesto en una panza de vibración de dicho fuselaje; y
-
dichos elementos útiles para el pilotaje están unidos a dicho ordenador de mandos de vuelo, con el fin de que las señales de medición que emitan sean utilizadas como parámetros de pilotaje.
Así, dichos acelerómetros permiten medir las aceleraciones de la aeronave incluyendo en las mismas los movimientos vibratorios del fuselaje, mientras que los girómetros permiten medir las velocidades de rotación, sin incorporar a las mismas los modos estructurales del fuselaje. Estas mediciones acelerométricas y girométricas son dirigidas al ordenador de mandos de vuelo, que elabora en consecuencia las órdenes de mando de los timones.
Las normas de pilotaje, incorporadas en el ordenador, no necesitan entonces filtrar los movimientos vibratorios del fuselaje. En efecto, los modos estructurales medidos por los acelerómetros pueden estar activamente controlados por las normas de pilotaje, mientras que los girómetros no miden las deformaciones del fuselaje.
En el caso más frecuente, el fuselaje de la aeronave se deforma y vibra de modo que comporte una panza de vibración en cada uno de sus extremos y un nodo de vibración cerca de su centro de gravedad. En este caso, dicha aeronave comporta:
-
al menos un acelerómetro delantero dispuesto en la parte delantera de dicho fuselaje y que facilita una medición de aceleración vertical y una medición de aceleración lateral;
-
al menos un acelerómetro trasero dispuesto en la parte trasera de dicho fuselaje y que facilita una medición de aceleración vertical y una medición de aceleración lateral; y
-
al menos un girómetro dispuesto cerca de dicho centro de gravedad de dicha aeronave y que facilita las mediciones de la velocidad de balanceo, de la velocidad de cabeceo y de la velocidad de guiñada.
Es entonces ventajoso que:
-
dichas mediciones de aceleración vertical, respectivamente generadas por dicho acelerómetro delantero y por dicho acelerómetro trasero, y la medición de la velocidad de balanceo, generada por dicho girómetro, sean utilizadas como parámetros de pilotaje para la elaboración de dichas órdenes de mando en balanceo;
-
dichas mediciones de aceleración lateral, respectivamente generadas por dicho acelerómetro delantero y por dicho acelerómetro trasero, y dichas mediciones de la velocidad de cabeceo y de la velocidad de guiñada, generadas por dicho girómetro, sean utilizadas como parámetros de pilotaje para la elaboración de dichas órdenes de mando en cabeceo; y
-
dichas mediciones de aceleración lateral, respectivamente generadas por dicho acelerómetro delantero y por dicho acelerómetro trasero, y dichas mediciones de la velocidad de cabeceo y de la velocidad de guiñada, generadas por el girómetro, sean utilizadas como parámetros de pilotaje para la elaboración de dichas órdenes de mando en guiñada.
La aeronave puede entonces comportar:
-
unos medios de filtrado de dichas mediciones de aceleración y de la o de las mediciones de velocidad, para eliminar los ruidos de medición en la misma y evitar el repliegue de espectro;
-
unos multiplicadores de ganancia para ponderar cada una de dichas mediciones de aceleración o de velocidad filtradas;
-
unos medios de control de fase para dichas mediciones de aceleración filtradas y ponderadas; y
-
unos medios de adición para sumar dichas mediciones de aceleración filtradas, ponderadas y controladas en fase, dicha o dichas medición(es) de velocidad filtrada(s) y ponderada(s) y la consigna eléctrica de pilotaje correspondiente, con el fin de elaborar la orden de mando correspondiente.
La aeronave puede comportar además, para la elaboración de las órdenes de mando en cabeceo y en guiñada, medios de integración de la velocidad de cabeceo, con el fin de crear una información de ángulo de cabeceo, que es dirigida a dichos medios de adición tras la ponderación por un multiplicador de ganancia.
Naturalmente, en dicha arquitectura, todas las ganancias son optimizadas de manera que satisfagan los compromisos entre el rendimiento y la estabilidad. Se observa, además, que la arquitectura según la presente invención permite la supresión de filtros de baja frecuencia, aunque la aeronave pueda ser muy flexible.
Las figuras del dibujo anexo harán comprender como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias idénticas designan elementos semejantes.
La figura 1 ilustra, de modo esquemático y general, el sistema de mandos de vuelo eléctricos según la presente invención, para un ejemplo de avión que presente una elevada flexibilidad longitudinal.
La figura 2 muestra, en perspectiva esquemática, un avión de transporte civil, con los emplazamientos de sus acelerómetros y girómetros.
La figura 3 es el esquema sinóptico del sistema de mando en balanceo del avión de la figura 2.
La figura 4 es el esquema sinóptico de los sistemas de mando en cabeceo y guiñada del avión de la figura 2.
El avión 1 con gran flexibilidad a lo largo de su eje longitudinal L-L, mostrado por la figura 1, puede deformarse bajo el efecto del desplazamiento de sus timones o de perturbaciones exteriores, de modo que las deformaciones principales de su fuselaje 2, según los ejes de cabeceo y guiñada, son muy importantes en los extremos delantero 3AV y trasero 3AR de dicho fuselaje 2, mientras que el centro 4 de este último (donde se encuentra el centro de gravedad del avión 1) se deforma poco. Además, las velocidades de rotación unidas a las deformaciones del fuselaje 2 son muy reducidas cerca del centro 4 de dicho fuselaje.
Como se ilustra esquemáticamente en la figura 1, dicho avión 1 comporta:
-
una central de inercia Ci, destinada a la navegación y dispuesta en cualquier lugar usual y apropiado de dicho fuselaje 2;
-
al menos un acelerómetro delantero 5 dispuesto en el extremo delantero 3AV;
-
al menos un acelerómetro trasero 6 dispuesto en el extremo trasero 3AR; y
-
al menos un girómetro 7 dispuesto cerca del centro 4 de dicho avión 1.
Naturalmente, aunque en la figura 1, los acelerómetros 5, 6 y el girómetro 7 estén representados en el exterior del avión 1 por razones de claridad de diseño, están en realidad alojados en el interior del fuselaje 2, como se esquematiza en la figura 2.
Los acelerómetros delantero y trasero 5 y 6 permiten medir las aceleraciones del avión 1 incluyendo los movimientos vibratorios del fuselaje 2, siendo estas aceleraciones medidas bajo la forma de sus componentes laterales (NYAV para el acelerómetro delantero 5 y NYAR para el acelerómetro trasero 6) y verticales (NZAV para el acelerómetro delantero 5 y NZAR para el acelerómetro trasero 6). Por otra parte, el girómetro 7 permite medir las velocidades de rotación del fuselaje 2, cerca del centro de gravedad del avión 1, fuera de la contribución de los modos estructurales de este último. Estas velocidades de rotación son descompuestas en sus tres componentes P (velocidad de balanceo), Q (velocidad de cabeceo) y R (velocidad de guiñada), cerca del centro de gravedad del avión 1.
Por otra parte dicho avión 1 comporta:
-
al menos una palanca 8, por ejemplo del tipo minipalanca, destinada a ser accionada por un piloto (no representado) y asociado a un transductor 9 que genera las consignas de pilotaje en balanceo y en cabeceo representativas de los desplazamientos de dicha palanca 8;
-
al menos una palanca de pedales 10 destinada para ser accionada por dicho piloto y asociada a un transductor 11 que genera las consignas de pilotaje en guiñada representativas de los desplazamientos de dicha palanca de pedales 10;
-
al menos un ordenador de mandos de vuelo 12 que recibe, de modo usual:
\bullet
por las conexiones 13, dichas consignas de pilotaje en balanceo y en cabeceo generadas por los órganos de pilotaje 8, 9;
\bullet
por las conexiones 14, dichas consignas de pilotaje en guiñada generadas por los órganos de pilotaje 10, 11; y
\bullet
por las conexiones 15, los parámetros de pilotaje procedentes de sensores, de otros ordenadores, etc.
Algunas de dichas conexiones 15 conectan los acelerómetros 5 y 6 y el girómetro 7 a dicho ordenador de mandos de vuelo 12, de modo que las mediciones NZAV, NZAR, NYAV, NYAR, P, Q y R forman parte de dichos parámetros de pilotaje dirigidos a dicho ordenador 12 por las conexiones 15.
A partir de dichas consignas de pilotaje en balanceo, en cabeceo y en guiñada y dichos parámetros de pilotaje, el ordenador de mandos de vuelo 12 genera las órdenes de mando que son dirigidas a una pluralidad de accionadores 16.1, 16.2, ..., 16.i, ..., 16n cada uno de los cuales desplaza en consecuencia un timón 17.1, 17.2, ..., 17.i,...,17.n.
Se observa así que los modos de vibración estructurales, medidos por los acelerómetros 5 y 6, pueden ser activamente controlados por las normas de pilotaje implantadas en el ordenador 12, mientras que el girómetro 7 no tiene en cuenta las deformaciones del fuselaje. No procede por lo tanto filtrar, por medio de estas normas de pilotaje, los movimientos vibratorios del fuselaje 2.
Como puede verse en la figura 2, los acelerómetros 5 y 6 están dispuestos respectivamente en unos emplazamientos 18 y 19 del extremo delantero 3AV y del extremo trasero 3AR del avión 1. Por otra parte, este último comporta:
-
un timón de profundidad 21, articulado en el borde de fuga de un plano horizontal ajustable 22;
-
unos alerones 23 y y unos espoilers 24, articulados en el borde de fuga de las alas 25; y
-
un timón de dirección 26, articulado en el borde de fuga del plano fijo de cola vertical 27.
Naturalmente, cada uno estos timones 21 a 24 y 26 corresponde a uno de los timones 17,i (con i= 1 a n) de la figura 1.
En la figura 3 se representa esquemáticamente la parte 12A del ordenador de mandos de vuelo 12 correspondiente al mando en cabeceo de conformidad con la presente invención y destinada al mando del timón de profundidad 21 y del plano horizontal ajustable 22. Este mando se efectúa a partir de las mediciones de aceleración verticales delantera y trasera NZAV y NZAR y de la medición de la velocidad de cabeceo Q cerca del centro 4, que le son transmitidas por las conexiones 15 correspondientes.
En esta parte 12A del ordenador de mandos de vuelo 12, cada medición NZAV, NZAR y Q es filtrada por unos medios de filtrado 28, 29 y 30, respectivamente, y es ponderada por una ganancia, por los multiplicadores de ganancia 31, 32 y 33, respectivamente. Dicho filtrado, que tiene por objeto evitar los ruidos y el repliegue del espectro, se refiere a las frecuencias elevadas superiores a 10 Hz. Por lo tanto no es perjudicial para las actuaciones de los mandos en cabeceo. Además, los controladores de fase 34 y 35 que reciben las mediciones acelerométricas NZAV y NZAR ponderadas permiten controlar activamente los modos estructurales del fuselaje 2. Dicho control de fase corresponde a un ajuste de la norma de mando en cabeceo, siendo dicho ajuste bloqueado en la fase de dichos modos estructurales, con el fin de aumentar su amortización. Se suman las señales que salen de los controladores de fase 34 y 35 y del multiplicador de ganancia 33 en un adicionador 36, para permitir que se obtenga, en la salida de este último, una orden de mando en cabeceo en función de las tres mediciones NZAV, NZAR y Q.
Por otro lado, esta parte 12A del ordenador 12 comporta además un dispositivo de tratamiento 37 y un multiplicador de ganancia 38 para la consigna de pilotaje en cabeceo, generada por un órgano de pilotaje 8, 9 y dirigida a dicho dispositivo 37 por una unión 13.
Esta consigna de pilotaje en cabeceo, así tratada y ponderada por el dispositivo 37 y el multiplicador 38, es dirigida a un adicionador 39, en el cual se suma a la orden de mando en cabeceo que aparece a la salida del adicionador 36.
La orden compuesta de mando en cabeceo que aparece a la salida del adicionador 39 es dirigida a los accionadores 16.i del timón de profundidad 21 y del plano horizontal ajustable 22 para el desplazamiento correspondiente de estos últimos.
La figura 4 representa esquemáticamente las partes 12B y 12C del ordenador de mandos de vuelo 12, que corresponde respectivamente al mando en guiñada por medio de los alerones 23 y de los espoilers 24 y al mando en balanceo por medio del timón de dirección 26. Estas dos partes 12B y 12C del ordenador 12 reciben, por las conexiones 15 correspondientes, las mediciones de aceleración lateral NYAV y NYAR facilitadas por los acelerómetros 5 y 6, así como las velocidades de balanceo P y de guiñada R medidas por el girómetro 7.
En cada una de dichas partes de ordenador 12B y 12C, cada medición NYAV, NYAR, P y R es filtrada por unos medios de filtrado de alta frecuencia (superior a 10 Hz) 40, 41; 42, 43; 44, 45; 46, 47, respectivamente, que permiten que los mandos correspondientes queden libres de problemas de ruido y de repliegue de espectro, sin influencias perjudiciales para las actuaciones de dichos mandos. Además, dichas mediciones son ponderadas por las ganancias, gracias a unos multiplicadores de ganancia respectivos 48, 49; 50, 51; 52, 53; 54, 55. Unos controladores de fase respectivos 56, 57 y 58, 59 - análogos a los controladores 34 y 35 de la parte 12A del ordenador 12-reciben las mediciones acelerométricas NYAV y NYAR ponderadas para controlar activamente los modos estructurales de fuselaje 2. Las señales que salen de los controladores 56 y 58 y de los multiplicadores de ganancia 52 y 54 son transmitidas a unos adicionadores 60. Asimismo, las señales que salen de los controladores 57 y 59 y de los multiplicadores de ganancia 53 y 55 son transmitidas a un adicionador 61.
Además, en cada parte de ordenador 12B o 12C, la velocidad de guiñada P filtrada, que aparece en las salidas de los medios de filtrado 44 ó 45, respectivamente, es integrada por un integrador 62 ó 63, y a continuación ponderada por un ordenador de ganancia 64 ó 65. Dichas integraciones permiten crear una información de ángulo de guiñada, que es dirigida al adicionador 60 ó 61, respectivo.
Así, en las salidas de los adicionadores 60 y 61, se obtienen respectivamente una orden de mando en guiñada y una orden de mando en cabeceo que son, cada una, una función de las cuatro mediciones NYAV, NYAR, P y R y de la información de ángulo de guiñada resultante de la integración por el integrador 62 ó 63, respectivamente.
La parte del ordenador de vuelo 12B comporta además un dispositivo de tratamiento 62 y un multiplicador de ganancia 64 para la consigna de pilotaje en guiñada, generada por un órgano de pilotaje 8, 9 y dirigida a dicho dispositivo 62 por una unión 13. Esta consigna de pilotaje en guiñada, así tratada y ponderada por el dispositivo 62 y el multiplicador de ganancia 64, es dirigida a un adicionador 66, en el cual se suma a la orden de mando en guiñada que aparece a la salida del adicionador 60. La orden compuesta de mando en guiñada que aparece a la salida del adicionador 66 es dirigida a los accionadores 16.i de los alerones 23 y de los espoilers 24.
Asimismo, la parte de ordenador 12C comporta además un dispositivo de tratamiento 63 y un multiplicador de ganancia 65 para la consigna de pilotaje en balanceo, generada por un órgano de pilotaje 10, 11 y dirigida a dicho dispositivo 63 por una conexión 14. Esta consigna de pilotaje en guiñada, así tratada y ponderada por el dispositivo 63 y el multiplicador de ganancia 65, es dirigida a un adicionador 67, en el cual es sumada a la orden de mando en guiñada que aparece a la salida del adicionador 61. La orden compuesta de mando en guiñada que aparece a la salida del adicionador 67 es dirigida a los accionadores 16.i del timón de dirección 26.

Claims (7)

1. Aeronave (1) con mandos de vuelo eléctricos, provista de timones (21,22,23,24,26) aptos para ser desplazados por unos accionadores (16.1 a 16.n) controlados eléctricamente, la cual comporta:
-
unos órganos de pilotaje (8, 9; 10, 11) y al menos un ordenador de mandos de vuelo (12), estando dichos órganos de pilotaje accionados por un piloto y generando las consignas eléctricas de pilotaje, que son dirigidas a dicho ordenador de mandos de vuelo, generando este último ordenador, a partir de dichas consignas eléctricas de pilotaje y de parámetros de pilotaje, las órdenes de mando en balanceo, en cabeceo y en guiñada, que son dirigidas a dichos accionadores para el desplazamiento de dichos timones correspondientes;
-
un sistema de referencia inercial que comprende unos elementos (CI) útiles para la navegación y unos elementos (5,6,7) útiles para el pilotaje, siendo estos últimos elementos ya sea del tipo girómetro (7) o bien del tipo acelerómetro (5, 6); y
-
un fuselaje (2) susceptible de deformarse y de vibrar con formación de panzas y nodos de vibración repartidos a lo largo del eje longitudinal (L-L) de dicha aeronave,
caracterizado porque:
-
dicho sistema de referencia inercial presenta una estructura en explosión, con dichos elementos (5, 6, 7) útiles para el pilotaje separados de dichos elementos (CI) útiles para la navegación;
-
dichos elementos (5,6,7) útiles para el pilotaje están repartidos a lo largo de dicho fuselaje (2);
-
cada elemento (7) útil para el pilotaje, de tipo girómetro, está dispuesto en un nodo de vibración (4) de dicho fuselaje (2);
-
cada elemento (5,6) útil para el pilotaje, de tipo acelerómetro, está dispuesto en una panza de vibración (3AV, 3AR) de dicho fuselaje (2); y
-
dichos elementos (5,6,7) útiles para el pilotaje están conectados a dicho ordenador de mandos de vuelo (12), con el fin de que las señales de medición (NYAV, NZAV, NYAR, NZAR, P, Q, R) que emitan sean utilizadas como parámetros de pilotaje.
2. Aeronave (1) según la reivindicación 1, en la que el fuselaje (2) se deforma y vibra de modo que comporte una panza de vibración en cada uno de sus extremos (3AV, 3AR) y un nodo de vibración cerca de su centro de gravedad (4),
caracterizado porque comporta:
-
al menos un acelerómetro delantero (5) dispuesto en la parte delantera (3AV) de dicho fuselaje (2) y que facilite una medición de aceleración vertical (NZAV) y una medición de aceleración lateral (NYAV);
-
al menos un acelerómetro trasero (6) dispuesto en la parte trasera (3AR) de dicho fuselaje (2) y que facilite una medición de aceleración vertical (NZAR) y una medición de aceleración lateral (NYAR); y
-
al menos un girómetro (7) dispuesto cerca de dicho centro de gravedad (4) de dicha aeronave y que facilite las mediciones de la velocidad de balanceo (P), de la velocidad de cabeceo (Q) y de la velocidad de guiñada (R).
3. Aeronave (1) según la reivindicación 2,
caracterizada porque dichas mediciones de aceleración vertical (NZAV y NZAR), respectivamente generadas por dicho acelerómetro delantero (5) y por dicho acelerómetro trasero (6), y la medición de la velocidad de cabeceo (Q), generada por dicho girómetro (7), son utilizadas como parámetros de pilotaje para la elaboración de dichas órdenes de mando en cabeceo.
4. Aeronave (1) según la reivindicación 2,
caracterizada porque dichas mediciones de aceleración lateral (NYAV y NYAR), respectivamente generadas por dicho acelerómetro delantero (5) y por dicho acelerómetro trasero (6) y dichas mediciones de la velocidad de balanceo (P) y de la velocidad de guiñada (R), generadas por dicho girómetro (7), son utilizadas como parámetros de pilotaje para la elaboración de dichas órdenes de mando en balanceo.
5. Aeronave (1) según la reivindicación 2,
caracterizada porque dichas mediciones de aceleración lateral (NYAV y NYAR), respectivamente generadas por dicho acelerómetro delantero (5) y por dicho acelerómetro trasero (6) y dichas mediciones de la velocidad de balanceo (P) y de la velocidad de guiñada (R), generadas por el girómetro (7) son utilizadas como parámetros de pilotaje para la elaboración de dichas órdenes de mando en cabeceo.
6. Aeronave (1) según una de las reivindicaciones 3, 4 ó 5, caracterizada porque comporta:
-
unos medios de filtrado (28,29,30-40,42,44,46-41,43,45,47) de dichas mediciones de aceleración y de la o de las mediciones de velocidad, para eliminar los ruidos de medición y evitar el repliegue del espectro;
-
unos multiplicadores de ganancia (31,32,33,-48,50,52,54-49,51,53,55) para ponderar cada una de dichas mediciones de aceleración o de velocidad filtradas;
-
unos medios de control de fase (34, 35-56,58-57,59) para dichas mediciones de aceleración filtradas y ponderadas; y
-
unos medios de adición (36,39-60,66-61,67) para sumar dichas mediciones de aceleración filtradas, ponderadas y controladas en fase, dicha o dichas medición(es) de velocidad filtrada(s) y ponderada(s) y la consigna eléctrica de pilotaje correspondiente, con el fin de elaborar la orden de mando correspondiente.
7. Aeronave (1) según la reivindicación 6 y una cualquiera de las reivindicaciones 4 ó 5,
caracterizada porque comporta además unos medios de integración (62, 63) de la velocidad de balanceo (P), con el fin de crear una información de ángulo de balanceo, que está dirigida a dichos medios de adición (60,66-61,67) tras ponderación por un multiplicador de ganancia (64-65).
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2838101B1 (fr) * 2002-04-08 2004-12-17 Airbus France Aeronef a commandes de vol electriques, pourvu d'un fuselage susceptible de se deformer et de vibrer
US6915989B2 (en) 2002-05-01 2005-07-12 The Boeing Company Aircraft multi-axis modal suppression system
FR2853094B1 (fr) * 2003-03-26 2005-05-27 Airbus France Procede pour contrer les vibrations induites dans un aeronef par le fonctionnement en moulinet d'une soufflante et systeme de commandes de vol electriques mettant en oeuvre ce procede
EP2146263B1 (en) * 2003-11-03 2019-05-08 The Boeing Company Aircraft multi-axis modal suppression system
FR2864025B1 (fr) * 2003-12-23 2007-01-12 Eurocopter France Procede et dispositif pour reduire par un empennage orientable les vibrations engendrees sur le fuselage d'un helicoptere
FR2864026B1 (fr) * 2003-12-23 2007-01-19 Eurocopter France Procede et dispositif pour reduire par une derive orientable les vibrations engendrees sur le fuselage d'un helicoptere
US7424989B2 (en) * 2004-03-11 2008-09-16 The Boeing Company Intelligent multifunctional actuation system for vibration and buffet suppression
ATE394725T1 (de) * 2004-03-12 2008-05-15 Airbus Uk Ltd Modenunterdrückung in einem flugzeug
US20060255206A1 (en) * 2005-04-18 2006-11-16 Jolly Mark R Method and aircraft system for active suppression of aircraft low frequency aerostructure lateral bending modes
FR2899561B1 (fr) * 2006-04-11 2008-05-16 Airbus France Sas Procede et dispostif de pilotage d'un aeronef autour d'un axe de pilotage
US7689473B2 (en) * 2008-03-19 2010-03-30 Ashdan Llc Method for generating a shopping list using virtual merchandising options
JP5595978B2 (ja) * 2011-05-28 2014-09-24 双葉電子工業株式会社 遠隔制御機器の駆動制御装置
US8874286B2 (en) 2012-02-27 2014-10-28 Textron Innovations, Inc. Yaw damping system and method for aircraft
US8620492B2 (en) * 2012-02-27 2013-12-31 Textron Innovations Inc. Yaw damping system and method for aircraft
CN104501802A (zh) * 2015-01-09 2015-04-08 中国人民解放军63961部队 一种用于高速飞行器对地目标捕获、识别方法
CN105467158B (zh) * 2015-12-28 2019-01-29 太原航空仪表有限公司 直升机机动飞行的空速修正方法
US10919617B2 (en) * 2016-10-21 2021-02-16 Aurora Flight Sciences Corporation Distributed acceleration sensing for robust disturbance rejection
CN116661331B (zh) * 2023-08-02 2023-09-26 成都正扬博创电子技术有限公司 一种利用软硬件协同的多余度飞控计算机系统

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2487793A (en) * 1946-12-18 1949-11-15 Sperry Corp Object controlling electric motor system
US2985409A (en) * 1955-09-26 1961-05-23 North American Aviation Inc Gust alleviation system
US3079108A (en) * 1960-09-14 1963-02-26 Honeywell Regulator Co Control apparatus
US3241077A (en) * 1961-07-06 1966-03-15 North American Aviation Inc Self-adaptive control system eliminating variable unwanted component
US3279725A (en) * 1963-12-11 1966-10-18 North American Aviation Inc Flight controller for flexible vehicles
US3549108A (en) * 1968-03-25 1970-12-22 Honeywell Inc Control apparatus
US4171115A (en) * 1977-12-12 1979-10-16 Sperry Rand Corporation Stability augmentation system for relaxed static stability aircraft
US4280188A (en) * 1978-10-11 1981-07-21 Grumman Aerospace Corporation Survivable redundant vector sensors for systems with differing maximum output requirements
FR2531676A1 (fr) * 1982-08-11 1984-02-17 Onera (Off Nat Aerospatiale) Procede et installation de reduction du tremblement de la voilure d'un aeronef au moyen de gouvernes actives
US5072893A (en) * 1987-05-28 1991-12-17 The Boeing Company Aircraft modal suppression system
FR2617120B1 (fr) * 1987-06-24 1989-12-08 Aerospatiale Systeme pour la commande d'un aeronef en roulis et en lacet
FR2672028B1 (fr) * 1991-01-29 1993-05-14 Aerospatiale Systeme permettant d'ameliorer le comportement en flottement d'un aeronef.
US5654906A (en) * 1995-07-06 1997-08-05 Youngquist; John S. Rate gyro error correction and use as heading source
DE19841632C2 (de) * 1998-09-11 2001-06-07 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Kompensieren von Strukturschwingungen eines Flugzeugs aufgrund von äußeren Störungen
FR2838101B1 (fr) * 2002-04-08 2004-12-17 Airbus France Aeronef a commandes de vol electriques, pourvu d'un fuselage susceptible de se deformer et de vibrer
US6915989B2 (en) * 2002-05-01 2005-07-12 The Boeing Company Aircraft multi-axis modal suppression system

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