JP2524712B2 - Equipment for controlling aircraft - Google Patents

Equipment for controlling aircraft

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JP2524712B2
JP2524712B2 JP61236969A JP23696986A JP2524712B2 JP 2524712 B2 JP2524712 B2 JP 2524712B2 JP 61236969 A JP61236969 A JP 61236969A JP 23696986 A JP23696986 A JP 23696986A JP 2524712 B2 JP2524712 B2 JP 2524712B2
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flight
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の背景] a.発明の分野 この発明は航空機の制御に関するものであって、特に
翼制御表面の制御された動作を通して翼を偏向させるこ
とによる航空機の制御に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION a. Field of the Invention This invention relates to aircraft control, and more particularly to aircraft control by deflecting a wing through the controlled movement of a wing control surface. Is.

b.先行技術の説明 高速の航空機の制御は航空機の設計者にとって主たる
問題であった。非常に機尾の方にある後退翼を持った航
空機は高ダイナミック圧力領域では制御の有効性、特に
ロール制御が乏しい。高速の機尾の後退翼の付いた航空
機のロール制御の困難さは、後縁制御表面偏向によって
引き起こされる空力弾性のねじりの結果生じる。通常、
差動的に偏向されるとき翼制御表面は翼パネル上に差動
リフトを作り出し、その結果ロールのモーメントを生じ
る。しかしながら、翼は撓み性なので後縁制御表面偏向
によって引き起こされる差動リフトの増加はまた、各翼
が差動リフトを減じる方向にねじることを引き起こすで
あろう。高動圧力飛行状態では、空力弾性の影響のため
のねじりは大きい。その結果、ロール制御表面は所望の
ロールを得るために大いに偏向されなくてはならず、そ
れによって航空機の重さを増す駆動の必要物および電力
システムの必要物が増加する。或る点で、その効果はロ
ール反転、すなわち補助翼の反転として一般に知られる
ものを生じ得る。(航空機は実際にはパイロットの命令
から反対の方向にロールするであろう。)ロール制御の
有効性を維持するために、翼は伝統的に硬くされ、そし
てローリング尾部が利用される。ローリング尾部を付け
加えたり、翼の硬度を増すことで、その結果航空機はよ
り重く、空気力学の性能は減じられ、そしてオブザーヴ
ァブルレーザによる探知可能性)は増加する。
b. Description of the Prior Art Controlling high speed aircraft has been a major issue for aircraft designers. An aircraft with a swept wing at the very rear of the aircraft has poor control effectiveness, especially roll control, in the high dynamic pressure regime. The roll control difficulty of high speed aft swept aircraft results from aeroelastic torsion caused by trailing edge controlled surface deflection. Normal,
When differentially deflected, the wing control surface creates a differential lift on the wing panel, resulting in a roll moment. However, since the vanes are flexible, the increased differential lift caused by the trailing edge controlled surface deflection will also cause each vane to twist in a direction that reduces the differential lift. In high dynamic pressure flight conditions, the torsion is large due to the effects of aeroelasticity. As a result, the roll control surface must be highly deflected to obtain the desired roll, thereby increasing the drive requirements and power system requirements that add to the weight of the aircraft. At some point, the effect may result in roll reversal, or what is commonly known as aileron reversal. (The aircraft will actually roll in the opposite direction from the pilot's command.) To maintain the effectiveness of roll control, the wings are traditionally stiffened and a rolling tail is utilized. The addition of rolling tails and increased wing hardness result in heavier aircraft, reduced aerodynamic performance, and increased observable laser detectability).

1906年5月2日にO. およびW.Wrightに発行された米
国特許番号第821,393号で、横の安定性を提供するため
に2面の翼をねじるロープおよびプーリの迷路が開示さ
れている。木材で作られ、そして布で覆われた翼は十分
に撓み性で、所望のねじりが可能であった。パイロット
は可動の架台に位置決めされ、それにはロープが取付け
られていた。こうして、パイロットは彼の横の動きによ
ってロープの動きおよびその結果生じる翼のねじりを引
き起こすことができた。ライト兄弟(Wright Brother
s)の目的は、翼を水平に保ち、そして突風によって起
こされた横の乱れを制御することであった。この実施は
翼の撓みを最小にした制御表面の偏向によってもたらさ
れる航空機制御力の現在の実施によってすたれてしまっ
た。
U.S. Pat. No. 821,393, issued May 2, 1906 to O. and W. Wright, discloses a maze of ropes and pulleys twisting two sides of a wing to provide lateral stability. . The wings, made of wood and covered with cloth, were sufficiently flexible to allow the desired twist. The pilot was positioned on a movable platform, to which a rope was attached. Thus, the pilot was able to cause the rope movement and the resulting twisting of the wings by his lateral movement. Wright Brothers
The purpose of s) was to keep the wings horizontal and control the lateral turbulence caused by the gusts. This practice has been obsoleted by the current practice of aircraft control forces resulting from deflection of the control surface with minimal wing deflection.

高速の航空機の別の問題は、飛行範囲にわたる有効性
のために翼の設計に歩み寄りをする必要があることであ
る。異なる飛行状態に対する空気力学の必要物は変化す
る。たとえば、遷音速の機動と超音波の巡航に最適な翼
の形態はかなり異なる。現在の航空機の翼は通常、ロー
ル制御の有効性を提供するために硬くされていなければ
ならないので、可変の空力弾性のねじりによってこの問
題を解くことはほとんどできない。前縁および後縁のキ
ャンバを変える機械装置はこの点で用いられてきたが、
翼のバランスは変化しないままで、航空機の重さ、費
用、複雑さは増すまで、非能率的な歩み寄りにしかなら
ない。
Another problem with high speed aircraft is the need to compromise on wing design for effectiveness over flight range. Aerodynamic requirements for different flight conditions are changing. For example, the optimal wing configurations for transonic maneuvering and ultrasonic cruising are quite different. Variable aeroelastic torsion seldom solves this problem, as modern aircraft wings typically must be stiff to provide roll control effectiveness. Machines that change the leading and trailing cambers have been used in this regard,
The balance of the wings remains unchanged, and until the weight, cost, and complexity of the aircraft increases, it can only be an inefficient compromise.

[発明の要約] それゆえ、この発明の目的は、航空機の翼の空力弾性
の偏向を通して航空機を制御するためのシステムを提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a system for controlling an aircraft through aeroelastic deflection of the aircraft wing.

この発明の別の目的は、巡航および機動の間、航空機
の抗力を最小にするシステムを提供することである。
Another object of this invention is to provide a system that minimizes drag of the aircraft during cruise and maneuvering.

この発明の別の目的は、高動圧力状態の間、改良され
た制御の有効性をもたらし、そして制御表面反転を越え
る航空機制御システムを提供することである。
Another object of the present invention is to provide an aircraft control system that provides improved control effectiveness during high dynamic pressure conditions and overcomes control surface reversal.

この発明のさらに別の目的は、航空機の重さ、抗力、
オブザーヴァブルが結果として減じられる航空機制御シ
ステムを提供することである。
Still another object of the present invention is to determine the weight, drag force,
The observable is to provide an aircraft control system that is reduced as a result.

この発明のさらに別の目的は、損傷を受けた制御表面
を自動的に補償する航空機制御システムを提供すること
である。
Yet another object of the present invention is to provide an aircraft control system that automatically compensates for damaged control surfaces.

この発明のさらに別の目的は、飛行状態に対して所望
されるものに航空機の翼を空力弾性的に偏向させること
によって、その形態を変える航空機制御システムを提供
することである。
Yet another object of the present invention is to provide an aircraft control system that alters its configuration by aeroelastically deflecting the wings of the aircraft to what is desired for flight conditions.

簡単には、この発明に従えば、すべての飛行モードで
翼の空力弾性の偏向を通して航空機を制御するためのシ
ステムが提供される。前縁および後縁の翼制御表面の動
作は航空機の制御、最適な巡航、特定の機動のために撓
み性の翼の空力弾性の偏向をもたらす。システムはまた
突風の負荷の軽減、フラッタの抑制、および機動の負荷
制御を達成し得る。機動の負荷制御とは、舵面に操舵に
より、主翼の翼幅方向の空気力分布を調節し、所定の運
動に必要な揚力を確保しつつ、主翼荷重の増加を防ぎ、
構造の軽量化を図ることをいう。たとえば、補助翼部を
上げ舵とし、フラップ部を下げ舵とすれば、全揚力を等
しくしつつ、翼幅方向中央で大、翼端で小とするように
揚力分布を変えることができ、主翼付け根部の曲げモー
メントを減少させる効果がある。システムはパイロット
の制御信号および選択された航空機飛行パラメータを表
わすセンサからの信号に応答する。命令およびセンサ信
号に応答する処理手段は制御信号をアクチュエータに与
え、これは翼の選択された空力弾性の偏向を引き起こす
ように前縁および後縁の制御表面を動かし、そのため翼
の各々は所望される特定の航空機制御を生じる全体の形
状を有する。システムは好ましくは処理手段に制御表面
の破損を補償する適応能力を組込む。たとえば、もし制
御表面が不能になったなら、残余の制御表面が即座に損
失に適応し、そして最小の抗力で航空機の制御を維持す
るために所望の空力弾性の翼の偏向を達成する。
Briefly, in accordance with the present invention, there is provided a system for controlling an aircraft through aeroelastic deflection of wings in all flight modes. The movement of the leading and trailing wing control surfaces results in aircraft control, optimal cruise, and aeroelastic deflection of the flexible wing for specific maneuvers. The system may also achieve gust load reduction, flutter suppression, and maneuver load control. The load control of maneuvering is to control the aerodynamic force distribution in the spanwise direction of the main wing by steering on the control surface, while ensuring the lift necessary for a predetermined motion, while preventing an increase in the main wing load,
It means to reduce the weight of the structure. For example, if the auxiliary wings are raised and the flaps are lowered, the lift distribution can be changed so that the total lift is the same and the center of the span is large and the tip is small. It has the effect of reducing the bending moment at the base. The system is responsive to pilot control signals and signals from sensors representative of selected aircraft flight parameters. Processing means responsive to the command and sensor signals provide control signals to the actuators which move the leading and trailing edge control surfaces to cause selected aeroelastic deflections of the airfoil so that each of the airfoil is desired. Has an overall shape that results in a particular aircraft control. The system preferably incorporates adaptive capabilities into the processing means to compensate for control surface damage. For example, if the control surface becomes disabled, the remaining control surface will immediately adapt to the loss and achieve the desired aeroelastic wing deflection to maintain control of the aircraft with minimal drag.

この発明のその他の目的および利点は以下の詳細な説
明を読み、図面を参照すると明らかとなるであろう。
Other objects and advantages of the present invention will become apparent upon reading the following detailed description and upon reviewing the drawings.

この発明は好ましい実施例に関連して説明される一
方、それらの実施例にこの発明を制限することは意図さ
れていないことが理解されるであろう。また一方では、
添付の特許請求の範囲によって説明された発明の精神お
よび範囲内に含まれるすべてのそれに変わるもの、修正
および同等物を含むことが意図される。
While the present invention is described in connection with the preferred embodiments, it will be understood that it is not intended to limit the invention to those embodiments. On the other hand,
It is intended to include all such changes, modifications and equivalents included within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

[発明の詳細な説明] 第1図および第2図をここで参照すると、翼12および
14と胴体16を有し、一般に10で示される航空機が示され
る。エンジンの注入口13および15が胴体に設けられてい
る。右側、すなわちスターボード(starboard)側の翼1
2は前縁翼制御表面18および20と、後縁翼制御表面22お
よび24を採用する。左側、すなわちポート側の翼14は前
縁翼制御表面26および28と、後縁翼制御表面30および32
を用いる。また第1図には主にピッチ制御を与える本体
制御表面34および35と、偏揺れ制御を与える垂直の尾部
制御表面42および44が示される。この実施例では偏揺れ
制御表面は従来のものである。制御表面は従来の態様で
機械的に可動である。しかしながら、翼制御表面は対応
する翼の上下に偏向することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring now to FIGS. 1 and 2, blade 12 and
An aircraft, generally designated 10, is shown having 14 and a fuselage 16. Engine inlets 13 and 15 are provided in the fuselage. Wing 1 on the right side, ie starboard side
The 2 employs leading edge control surfaces 18 and 20 and trailing edge control surfaces 22 and 24. The left or port side wing 14 has leading edge control surfaces 26 and 28 and trailing edge control surfaces 30 and 32.
To use. Also shown in FIG. 1 are body control surfaces 34 and 35 which provide primarily pitch control and vertical tail control surfaces 42 and 44 which provide yaw control. In this example, the yaw control surface is conventional. The control surface is mechanically movable in the conventional manner. However, the wing control surface can be deflected above and below the corresponding wing.

航空機10は水平尾部を含まないことに注目すべきであ
る。これはこの発明では必要ではなく、それによって重
さをかなり節約し、航空機のオブザーヴァブルを減じ
る。尾部構造41および43が航空機の垂直軸に関して幾分
傾いて示されるが、しかしながらそれらは水兵よりもず
っと垂直に近く、そしてそれらの第1の機能は偏揺れ制
御のための垂直尾部としてのものであり、水平尾部とし
てではない。したがって、いかなる水平尾部によって
も、胴体に関して実質的に水平であり、水平尾部として
作用する第1の目的を有する尾部構造は意味されない。
It should be noted that aircraft 10 does not include a horizontal tail. This is not necessary in this invention, thereby saving considerable weight and reducing the observables of the aircraft. The tail structures 41 and 43 are shown somewhat tilted with respect to the aircraft's vertical axis, however, they are much closer to vertical than the sailors, and their primary function is as a vertical tail for yaw control. Yes, not as a horizontal tail. Thus, no horizontal tail is meant to be a tail structure that is substantially horizontal with respect to the fuselage and has the first purpose of acting as a horizontal tail.

航空機10は水平尾部を有さないことが好ましいが、こ
れは必要条件ではない。システムは水平尾部を有する航
空機に対してもここで論じられた多くの利点を提供する
であろう。同様に、航空機10は先尾翼を用いない。しか
しながら、この発明は航空機がそのような表面を有して
いてもいなくても有利に用いられ得る。
Aircraft 10 preferably does not have a horizontal tail, but this is not a requirement. The system will also provide many of the advantages discussed herein for aircraft with a horizontal tail. Similarly, aircraft 10 does not use a tail. However, the present invention may be used to advantage with or without aircraft having such surfaces.

すべての航空機の翼は或る程度撓み性である。しかし
ながら、能動的な制御であっても、設計の負荷、機動の
負荷、突風に耐え、フラッタを防ぐに十分な硬さと強さ
か翼になくてはならない。複合の材料が翼に与えられて
いるのが近頃見られるが、これはそれが重量比に対して
強くそして空力弾性の変更能力があるためである。これ
らの理由で、好ましい実施例ではこの発明の翼12および
14はグラファイトエポキシのような複合材料から作られ
る。しかしながら、もし所望されるなら他の材料が用い
られ得る。翼の材料が最適に用いられると、能動的制御
で前述の設計の必要条件に合わせるための十分な強さお
よび硬さを有した、かなりの程度の翼の撓み性が与えら
れるであろう。
The wings of all aircraft are somewhat flexible. However, even with active control, the wings must have sufficient hardness and strength to withstand design loads, maneuver loads, and gusts, and prevent flutter. Composite materials have recently been provided for wings because of their strong weight-to-weight ratio and their ability to modify aeroelasticity. For these reasons, the preferred embodiment includes blade 12 of the present invention and
14 is made from a composite material such as graphite epoxy. However, other materials can be used if desired. Optimal use of blade material will provide a significant degree of blade flexibility with sufficient strength and hardness to meet the design requirements described above with active control.

ここで第3図を参照すると、この発明に従った制御シ
ステムのブロック図が示される。パイロットが、航空機
が特定の制御動作を行なうことを望むとき、命令信号48
が(操縦棹の動作などによって)発生され、これはコン
ピュータ50に伝送される。命令はパイロットからの手動
でも、自動パイロットによるものでもよい。コンピュー
タ50はまた航空機10上に位置決めされているセンサ46か
らも信号を受取る。センサ46は航空機の運動を示す信号
を与える。多数のパラメータがこれに関して感知される
であろう。これらは好ましくは航空機の姿勢、胴体の運
動(加速度計の読出し)、硬度およびマッハ数を含むで
あろう。コンピュータメモリに含まれた特定の航空機に
対する利得スケジューリングで、適切な整形、フィルタ
動作、切換え、調節、変換、表面命令制限、および組合
わせの後、命令信号およびセンサ信号は計算されて最適
のフラップ動作を決定し、所望の制御動作を生じるであ
ろう空力弾性の翼の撓みを引き起こす。コンピュータ50
からの制御信号は、それぞれのフラップ18、20、22、2
4、28、26、30、32、34および36の各々のためのアクチ
ュエータ(図示されていない)に引き続き伝送され、そ
れらはその現在の位置から回転される。これらのフラッ
プ動作は翼12および14上に空気力学の負荷を生じ、これ
は翼が偏向することを引き起こし、そのため翼12および
14の各々は(それの上の制御表面と組合わされて)所望
の制御動作を生じる全体の形状を有する。制御表面偏向
はコンピュータ50で計算され、そうして所与の飛行状態
での最小抗力となるように翼12および14の最適な翼の形
状が得られ、所望の制御動作を提供する。制御表面は主
たる力を発生する装置として用いられていないが、翼の
空力弾性の変形を制御するための空気力学表面として用
いられることを理解すべきである。翼の全体の偏向した
形状が所望の制御動作を生み出す。
Referring now to FIG. 3, there is shown a block diagram of a control system according to the present invention. When the pilot wants the aircraft to perform a particular control action, command signal 48
Are generated (such as by maneuvering a control rod) and are transmitted to the computer 50. The instructions may be manual from a pilot or by an automatic pilot. Computer 50 also receives signals from sensors 46 located on aircraft 10. Sensor 46 provides a signal indicative of aircraft motion. A number of parameters will be sensed in this regard. These will preferably include aircraft attitude, fuselage movement (accelerometer readout), hardness and Mach number. Gain scheduling for a particular aircraft contained in computer memory, after proper shaping, filtering, switching, adjustment, conversion, surface command limiting, and combination, command and sensor signals are calculated to optimize flap operation. To cause a deflection of the aeroelastic wing that will result in the desired control action. Computer 50
The control signal from each flap 18, 20, 22, 2
Subsequent transmission to actuators (not shown) for each of 4, 28, 26, 30, 32, 34 and 36, which cause them to rotate from their current position. These flap movements create an aerodynamic load on wings 12 and 14, which causes the blades to deflect, and thus wings 12 and 14.
Each of the 14 has a general shape (in combination with a control surface on it) that produces the desired control action. The controlled surface deflections are calculated by computer 50, thus obtaining the optimum wing shape of wings 12 and 14 for minimum drag for a given flight condition, providing the desired control action. It should be understood that the control surface is not used as the primary force-generating device, but as an aerodynamic surface for controlling the aeroelastic deformation of the airfoil. The overall deflected shape of the wing produces the desired control action.

制御システムはまた、航空機10に能動的な縦の安定性
増大を提供するために用いられることができ、これは特
に水平尾部がないときに有利である。これはコンピュー
タ50が安定性を維持するためにセンサ46からの信号にの
み基づいてその制御信号を計算すること以外は、上で説
明されたと同様の態様で達成される。しかしながら、安
定性と飛行制御が同時に必要とされるとき、コンピュー
タ50は両方の機能を最も有効に達成する制御信号に到着
するように、すべての入力信号を処理する。こうして、
コンピュータ50は制御信号をアクチュエータに伝送し、
制御表面は現在の飛行状態の下で航空機の縦の安定性お
よび所望の飛行制御動作、または航空機の縦の安定性も
しくは所望の飛行制御動作を提供する翼の形状を(最小
の抗力で)生み出す。尾部制御表面42および44は好まし
くは航空機10に横方向の安定性を与えるために用いられ
る。
The control system can also be used to provide the aircraft 10 with active vertical stability enhancement, which is particularly advantageous in the absence of a horizontal tail. This is accomplished in a manner similar to that described above, except that the computer 50 calculates its control signal solely based on the signal from the sensor 46 to maintain stability. However, when stability and flight control are required at the same time, computer 50 processes all input signals to arrive at the control signals that most effectively accomplish both functions. Thus
The computer 50 transmits the control signal to the actuator,
The control surface produces the aircraft's longitudinal stability and desired flight control behavior under current flight conditions, or a wing shape (with minimal drag) that provides the aircraft's longitudinal stability or desired flight control behavior. . Tail control surfaces 42 and 44 are preferably used to provide lateral stability to aircraft 10.

コンピュータ50の利得スケジューリングに代わるもの
として、またはそのような利得スケジューリングに加え
て、自己適応概念が用いられ得る。この試みは選択され
た制御表面の増分動作を用い、結果として生じる航空機
の動作は監視され、コンピュータ50にフィードバックさ
れる。これらのフィードバック信号をもとにして、コン
ピュータ50は種々の制御表面の最適の位置を継続的に再
計算し、所望の航空機制御を結果として生じる翼の偏向
を引き起こす。これは制御表面の最初の位置決めに用い
られる利得スケジューリングと組合わせ得る。
As an alternative to, or in addition to, gain scheduling in computer 50, the self-adaptive concept may be used. This attempt uses incremental movements of selected control surfaces, and the resulting movements of the aircraft are monitored and fed back to computer 50. Based on these feedback signals, the computer 50 continually recalculates the optimum positions of the various control surfaces, causing the wing deflection that results in the desired aircraft control. This can be combined with the gain scheduling used for initial positioning of the control surface.

自己適応概念はまた、システムが、損傷したりまたは
作用しない制御表面を補償することを可能にする。その
ような制御表面は期待される制御効果をもたらさないの
で、コンピュータはそれをもたらす制御表面動作の組合
わせを探索する。逆に、従来の航空機上の補助翼のよう
な制御表面の損失は航空機制御に通常厳しく衝撃を与え
る。
The self-adaptive concept also allows the system to compensate for damaged or dead control surfaces. Since such a control surface does not provide the expected control effect, the computer searches for the combination of control surface actions that will result in it. Conversely, loss of control surfaces, such as ailerons on conventional aircraft, usually severely impact aircraft controls.

損傷を受けたりまたは作用しない制御表面を補償する
能力で、この発明はその結果さらに別の利点、すなわち
要求される制御の冗長性が少なくて済むといった結果を
もたらす。これは重量、複雑さおよび費用における付加
的な減少を可能にする。
With the ability to compensate for damaged or non-acting control surfaces, the invention results in yet another advantage: less control redundancy is required. This allows additional reductions in weight, complexity and cost.

第1図および第2図を再び参照すると、もしパイロッ
トが、或るロール率を引き起こすことを意図されるロー
ル命令を発生するなら、コンピュータ50は制御信号を種
々の翼のフラップに(および随意には本体のフラップ
に)制御信号を伝送し、翼の制御表面と組合わせた翼12
および14の空力弾性の形状がたとえば、翼12に関して翼
14の迎え角を増すことなどによって、所望の動作を結果
として生じるようになることを引き起こす。この制御技
術は補助翼の反転によって影響されることはないであろ
う。このことに関して、この発明は翼の撓み性に対抗す
るというよりもむしろそれを利用する。制御表面は所望
の動作を達成するために対抗する空気弾性の翼のねじり
に打ち勝たねばならない第1の制御表面であることに対
立するものとして、各翼をねじり、所望の翼の形状を得
るために用いられ、所望の制御を達成する。これは(必
要とされる硬さが少なくて済むので)より軽い重量の翼
と、そしてこれもまた重量を節約し航空機のオブサーバ
ブルを減じるローリング尾部をなくすことを可能にす
る。
Referring again to FIGS. 1 and 2, if the pilot issues a roll command intended to cause a certain roll rate, the computer 50 sends control signals to the various wing flaps (and optionally A wing 12 which transmits a control signal to the flap of the body and combined with the wing control surface
And the aeroelastic shape of 14 is, for example, for wing 12
Causing the desired behavior to result, such as by increasing the attack angle of 14. This control technique would not be affected by the reversal of the aileron. In this regard, the present invention makes use of wing flexibility rather than countering it. The control surface twists each wing to obtain the desired wing shape, as opposed to being the first control surface that must overcome the twisting of the opposing aeroelastic wings to achieve the desired motion. Used to achieve the desired control. This allows for a lighter weight wing (since less stiffness is required), and also the elimination of rolling tails, which also save weight and reduce the observable of the aircraft.

第4図は種々の動圧力で1秒あたり66度のロール率の
翼12のための特定の設計の場合におけるグラフの例示を
掲示する。制御表面偏向は最小の抗力で所望のロール率
を達成することに基づいて得られた。後縁制御表面偏向
は動圧力が増すと方向を反転することに注目すべきであ
る。制御表面は従来の補助翼の反転以外に用いられてい
る。どの制御表面の最大偏向も決して5度以上とならな
いことにもまた注目すべきである。従来の「硬い」翼設
計での典型的な後縁制御表面偏向は同じロール率を維持
するために30度から40度の範囲内にある。こうして、こ
の発明は機動の間従来の設計よりもはるかに低い抗力を
生じる。また、必要とされる制御表面の偏向が少なくて
済むので、表面のヒンジ動作は減じられ、その結果アク
チュエータはより小さく、より軽くそしてより低電力に
なる。
FIG. 4 posts an illustration of the graph for a particular design for a blade 12 with a roll rate of 66 degrees per second at various dynamic pressures. Controlled surface deflection was obtained based on achieving the desired roll rate with minimal drag. It should be noted that the trailing edge controlled surface deflection reverses direction as the dynamic pressure increases. Control surfaces are used in addition to conventional aileron reversals. It should also be noted that the maximum deflection of any control surface is never more than 5 degrees. Typical trailing edge controlled surface deflections for conventional "hard" airfoil designs are in the 30 to 40 degree range to maintain the same roll rate. Thus, the present invention produces a much lower drag during maneuver than conventional designs. Also, since less control surface deflection is required, surface hinge motion is reduced, resulting in smaller, lighter and lower power actuators.

航空機10のためのピッチ制御はフラップ34および36、
または翼12および14、または本体のフラップと翼12およ
び14の組合わせによって達成され得る。翼12および14が
ピッチ制御に用いられるとき、翼制御表面(および随意
でフラップ34および36)は位置決めされ、所望のピッチ
をもたらす翼12および14の偏向を引き起こす。所望のピ
ッチ動作を引き起こすための翼の偏向は最適には最小の
抗力の形態に基づいている。
Pitch control for aircraft 10 includes flaps 34 and 36,
Alternatively, it may be accomplished by wings 12 and 14, or a combination of body flaps and wings 12 and 14. When the blades 12 and 14 are used for pitch control, the blade control surfaces (and optionally flaps 34 and 36) are positioned causing the deflection of the blades 12 and 14 to provide the desired pitch. The blade deflection to produce the desired pitch motion is optimally based on the form of minimum drag.

この発明はまた、偏揺れ制御を与えるために用いられ
ることもでき、それによって航空機の全体の制御が可能
となる。これは第5図および第6図に示される実施例に
例示される。概して60で示される航空機は翼62および64
および胴体66を有する。胴体にはエンジンの注入口63お
よび65が設けられている。翼62は前縁翼制御表面68およ
び70と、後縁翼制御表面72、74および75を採用する。翼
64は前縁翼制御表面76および78と、後縁翼制御表面80、
82および83を採用する。主にピッチ制御を与える随意の
本体制御表面84および86もまた例示される。制御表面は
従来の態様ですべて可動である。しかしながら、航空機
10と同様、翼制御表面は対応する翼の上下に偏向するこ
とができる。また航空機10のように、航空機60は水平尾
部を含まない。さらに、航空機60は垂直尾部を含まな
い。これは再び全体の航空機の重量を節約し、航空機の
オブサーヴァブルを減じる。
The invention can also be used to provide yaw control, which allows for overall control of the aircraft. This is illustrated in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6. Aircraft, generally designated 60, have wings 62 and 64.
And a body 66. The fuselage is provided with engine inlets 63 and 65. Wing 62 employs leading edge control surfaces 68 and 70 and trailing edge control surfaces 72, 74 and 75. Wings
64 is a leading edge control surface 76 and 78 and a trailing edge control surface 80,
Adopt 82 and 83. Optional body control surfaces 84 and 86 that primarily provide pitch control are also illustrated. The control surfaces are all movable in the conventional manner. However, the aircraft
Similar to 10, the wing control surface can be deflected above and below the corresponding wing. Also, like aircraft 10, aircraft 60 does not include a horizontal tail. Further, aircraft 60 does not include a vertical tail. This again saves the entire aircraft weight and reduces the aircraft's observables.

航空機60のための偏揺れ制御は翼62および64によって
与えられる。このことに関して、翼62および64は三日月
形に(span−wise)永久的に上に曲げられることに注目
するべきである。翼62および64はこの発明に従えば依然
として撓み性であるが、偏向がいかなるものであっても
概して三日月形を維持する。翼62および64はかわりに三
日月形に下に永久に曲げられ得る。三日月形はそれぞれ
特に翼端90および92で、翼62および64が偏揺れ制御を達
成するための垂直の構成要素を有する。こうして、翼62
および64は第1図ないし第3図の実施例におけるよう
に、翼制御表面(および随意で本体の制御表面84および
86)を利用して、ロールおよびピッチ制御、縦の安定性
のために、そしてたとえば翼端90および92を差動的に偏
向させることによって偏揺れ制御を達成するために、空
力弾性的に偏向され得る。この実施例では、翼62および
64もまた同様に航空機60のために能動的な横方向の安定
性の増加を提供するためにも用いられる。
Yaw control for aircraft 60 is provided by wings 62 and 64. In this regard, it should be noted that wings 62 and 64 are permanently bent upwards in a crescent shape (span-wise). Wings 62 and 64 are still flexible according to the invention, but generally maintain a crescent shape regardless of any deflection. Wings 62 and 64 may instead be permanently bent down into a crescent. The crescents have vertical components for achieving yaw control, particularly at tips 90 and 92, respectively, at wings 62 and 64. Thus wings 62
And 64 are wing control surfaces (and optionally body control surfaces 84 and 84, as in the embodiment of FIGS. 1-3).
86) utilizing roll and pitch control, for longitudinal stability, and for aeroelastic deflection to achieve yaw control, for example by differentially deflecting blade tips 90 and 92. Can be done. In this example, wings 62 and
64 is also used to provide active lateral stability increase for aircraft 60 as well.

この発明の意義深い利点は異なる飛行状態の下で実質
的に最適の性能になるように航空機の翼を形成する能力
である。こうして、遷音速の機動、超音波の巡航、着陸
および離陸、高速の加速のための最適の翼の形状は実質
的に変わる。この発明はパイロットまたはコンピュータ
制御およびセンサ信号に基づいて、所望されるように翼
12および14の形を大いに変えることによって、この問題
を処理することができる。このことに関して、従来の高
速の航空機設計によって指定される翼の余分の硬さが取
り除かれるので、翼12および14は増加した翼の撓み性に
合わせて空力弾性的に改造され得る。そのようなわけ
で、この発明では特定の飛行状態に所望されるように翼
の形態を変える自由が非常にある。
A significant advantage of this invention is the ability to shape an aircraft wing for substantially optimal performance under different flight conditions. Thus, the optimal wing shape for transonic maneuvering, ultrasonic cruise, landing and takeoff, and high speed acceleration is substantially altered. The present invention is based on pilot or computer control and sensor signals to provide the wing as desired.
By greatly changing the shapes of 12 and 14, this problem can be dealt with. In this regard, the wings 12 and 14 may be aeroelastically modified for increased wing flexibility as the extra stiffness of the wings specified by conventional high speed aircraft designs is eliminated. As such, the present invention provides a great deal of freedom in changing the wing configuration as desired for a particular flight condition.

ここで第7図を参照すると、種々のセンサの配置の具
体例を例示する第1図の航空機10の図が示される。航空
機10が例示される一方で、この試みは航空機60にもまた
当てはまる。センサ120、122、124および126は翼12の前
縁の近くに位置される。センサ128、130、132および134
は翼12の後縁近くに位置される。センサ136、138、140
および142は翼14の前縁の近くに位置され、センサ144、
146、148、および150は翼14の後縁の近くに位置され
る。翼12および14上のセンサは、それらが位置される翼
のそれぞれの部分の運動を測定する。翼センサは好まし
くは線形の加速度計であり、垂直の加速を測定するため
に位置決めされる。航空機10はまた胴体センサ152およ
び154を採用し、これらはそれぞれ胴体の右側と左側に
位置決めされる。これもまた好ましくは線形の加速度計
であるセンサ152および154は、胴体中央線から同距離に
間隔をあけられ、そして垂直の胴体の加速を測定し、そ
の結果、翼12および14上の負荷は(胴体の動作からおよ
び対象の状態から)分離され得る。
Referring now to FIG. 7, a diagram of the aircraft 10 of FIG. 1 is shown illustrating an example of various sensor arrangements. While aircraft 10 is illustrated, this approach also applies to aircraft 60. Sensors 120, 122, 124 and 126 are located near the leading edge of wing 12. Sensors 128, 130, 132 and 134
Is located near the trailing edge of wing 12. Sensor 136, 138, 140
And 142 are located near the leading edge of wing 14 and sensor 144,
146, 148, and 150 are located near the trailing edge of wing 14. The sensors on wings 12 and 14 measure the motion of the respective portions of the wings where they are located. The wing sensor is preferably a linear accelerometer and is positioned to measure vertical acceleration. Aircraft 10 also employs fuselage sensors 152 and 154, which are located on the right and left sides of the fuselage, respectively. Sensors 152 and 154, which are also preferably linear accelerometers, are equidistantly spaced from the fuselage centerline and measure vertical fuselage acceleration so that the load on wings 12 and 14 is It can be separated (from the movement of the torso and from the state of interest).

156で示される複数個のその他のセンサもまた航空機
のロール、ピッチおよび偏揺れ動作、胴体の横の動作、
マッハ数および高度を測定するために航空機上に設けら
れる。航空機の公称c.g.164もまた例示される。用語の
“公称”は飛行中、航空機の実際の重力の中心が、すな
わち燃料使用のためにシフトするので用いられる。した
がって「公称」で意味されることは飛行中の重力の中央
の平均的位置である。
A number of other sensors, indicated at 156, are also provided for aircraft roll, pitch and yaw motions, lateral fuselage motions,
Provided on the aircraft to measure Mach number and altitude. An aircraft nominal cg164 is also illustrated. The term “nominal” is used because in flight the actual center of gravity of the aircraft shifts, ie due to fuel usage. So what is meant by "nominal" is the mean position of the center of gravity in flight.

第8図は航空機10のための高められた制御システムの
ブロック図を例示し、これは機動負荷制御、突風負荷軽
減およびフラッタ制御を補償するための能力を組込む。
そのようなシステムは翼の重量および硬さにおけるさら
なる減少を可能にする。コンピュータ200は(パイロッ
トまたは自動パイロットによって伝送されるときには)
パイロット命令信号48を、そして全体のセンサ156、垂
直の胴体センサ202および翼のセンサ204からの信号を受
取る。垂直の胴体センサ202は第7図に例示されるセン
サ152および154を含み、一方翼のセンサ204は第7図に
もまた例示されるセンサ120、122、124、126、128、13
0、132、134、136、138、140、142、144、146、148およ
び150を含む。
FIG. 8 illustrates a block diagram of an enhanced control system for aircraft 10, which incorporates maneuver load control, gust unloading, and the ability to compensate for flutter control.
Such a system allows for further reductions in wing weight and hardness. Computer 200 (when transmitted by pilot or autopilot)
A pilot command signal 48 is received, as well as signals from overall sensor 156, vertical fuselage sensor 202 and wing sensor 204. Vertical fuselage sensor 202 includes sensors 152 and 154 illustrated in FIG. 7, while wing sensor 204 includes sensors 120, 122, 124, 126, 128, 13 also illustrated in FIG.
0, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148 and 150.

機動負荷制御、突風負荷軽減またはフラッタ抑制のい
ずれも必要とされないとき、コンピュータ200はセンサ1
56およびパイロット命令信号48に応答して最適のフラッ
プ動作を計算するためにリストされた機能を行ない、翼
の撓みを引き起こしこれが安定性を維持し、所望の制御
動作を生み出し、そしてたとえば超音波巡航のような特
定の飛行状態のための最適の翼の形態をもたらす。コン
ピュータ200からの制御信号はそれぞれのフラップ18、2
0、22、24、28、26、30、32、34および36の各々のため
のアクチュエータ(図示されていない)に引き続き伝送
され、それらはその現在の位置から回転される。以前に
論じられたように、これらのフラップの動作は翼12およ
び14上に空気力学の負荷を生み出し、これは翼12および
14の各々が所望の制御動作(または安定性の増加)およ
び飛行状態に最適の翼の形態を生む全体の形状を有する
ように、翼が偏向することを引き起こす。コンピュータ
200による利得スケジューリングは好ましくは所与の飛
行状態に対して最小の効力で翼12および14の最適の翼の
形を与えることに基づいている(そしていかなる安定増
加および所望の制御動作も実現するためである)。
When neither mobile load control, gust offloading, or flutter suppression is required, computer 200 will use sensor 1
In response to 56 and pilot command signal 48, it performs the functions listed to calculate the optimal flap motion, causing wing deflection, which maintains stability, produces the desired control motion, and, for example, ultrasonic cruise. Results in optimal wing morphology for certain flight conditions. The control signal from the computer 200 is applied to each flap 18, 2
Subsequent transmission to actuators (not shown) for each of 0, 22, 24, 28, 26, 30, 32, 34 and 36, which are rotated from their current position. As previously discussed, the action of these flaps creates an aerodynamic load on wings 12 and 14, which causes wings 12 and
Causes the wings to deflect so that each of the 14 has an overall shape that produces the optimum morphology of the wing for the desired control action (or increased stability) and flight conditions. Computer
Gain scheduling by 200 is preferably based on providing optimal wing shapes for wings 12 and 14 with minimal effectiveness for a given flight condition (and to achieve any stable increase and desired control action). Is).

翼12および翼14、または翼12もしくは翼14がフラッ
タ、突風および機動負荷、またはフラッタ、突風もしく
は機動負荷のために偏向された場合のように、機動負荷
制御、突風負荷軽減またはフラッタ抑制がセンサ202お
よび204からの信号に基づいてコンピュータ200によって
必要であると決定されるとき、コンピュータ200はま
た、全体のセンサ156からの信号とパイロット命令信号4
8からの信号を組合わせてそのような信号を処理し、フ
ラップの動作を計算する。こうして、安定性の増加およ
び所望の制御動作、または安定性の増加もしくは所望の
制御動作を達成するために計算されたフラップ動作は、
機動負荷制御、突風軽減またはフラッタ抑制を補償する
のに必要な計算されたフラップ動作と組合わせられる。
フラッタ制御、機動負荷制御または突風軽減が必要なと
き、もし制御動作または安定性増加が所与の時間で必要
とされないから、フラップは検出された機動負荷、突風
またはフラッタを単に相殺するようにコンピュータ200
によって動かされるであろう。
Wing 12 and Wing 14 or Wing 12 or Wing 14 are sensors for maneuver load control, gust load mitigation, or flutter suppression, such as when deflected due to flutter, gusts and maneuver loads, or flutter, gusts or maneuver loads. Computer 200 also determines the signal from overall sensor 156 and pilot command signal 4 when determined necessary by computer 200 based on the signals from 202 and 204.
Combine the signals from 8 and process such signals to calculate the behavior of the flaps. Thus, the increased stability and desired control action, or the flap action calculated to achieve the increased stability or desired control action, is
Combined with the calculated flap action required to compensate for maneuver load control, gust mitigation or flutter suppression.
When flutter control, maneuver load control or gust mitigation is required, the flaps can be used to simply offset detected maneuver loads, gusts or flutter because no control action or increased stability is required at a given time. 200
Will be moved by.

第3図を参照して論じられた自己適応概念はコンピュ
ータ200の利得スケジューリングのかわりに、または好
ましくは組合わせて用いられてもよい。所与の飛行状態
に対する所望の制御動作または最適の形態には、コンピ
ュータ200は結果として生じる航空機の動作のフィード
バックを使用するであろう。突風、フラッタおよび機動
負荷には、コンピュータ200はフラップ動作の衝撃を決
定するための翼センサからのフィードバックを用いるで
あろう。
The self-adaptive concepts discussed with reference to FIG. 3 may be used instead of, or preferably in combination with, gain scheduling of computer 200. The computer 200 will use the resulting feedback of the motion of the aircraft for the desired control motion or optimal form for a given flight condition. For gusts, flutter and maneuver loads, computer 200 will use feedback from wing sensors to determine the impact of flap movements.

こうして、この発明に従えば、以前に述べられた目
的、狙いおよび利点を完全に満足させる航空機制御シス
テムが提供されていることが明白である。この発明はそ
の特定の実施例に関連して説明されてきたが、前述の説
明を考慮すれば多くのそれに変わるもの、修正および変
形が当業者にとって明らかであろうことが明白である。
したがって、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内
にあるすべてのそれに変わるもの、修正および変形が含
まれることが意図される。
Thus, in accordance with the present invention, it is apparent that an aircraft control system has been provided which fully satisfies the previously stated objectives, aims and advantages. Although the present invention has been described in relation to particular embodiments thereof, it will be apparent that many variations, modifications and variations thereof will become apparent to those skilled in the art in light of the foregoing description.
It is therefore intended to include all such changes, modifications and variations that fall within the spirit and scope of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は能動型の撓み性の適応翼を有する、この発明に
従った航空機の平面図である。 第2図は第1図の航空機の正面図である。 第3図はこの発明に従った制御システムのブロック図で
ある。 第4図は第1図の航空機の特定の状態の下で最小の抗力
で選択されたロール率を維持するための、選択された制
御表面偏向に対する動力圧力のグラフである。 第5図は能動型の撓み性の適応翼を有する航空機のこの
発明に従った別の実施例の平面図である。 第6図は第5図の航空機の正面図である。 第7図は種々のセンサの配置を示す第1図の航空機の平
面図である。 第8図は突風負荷軽減、安定性の増加、フラッタ抑制お
よび機動負荷制御を組込む制御システムのブロック図で
ある。 図において、10は航空機、12および14は翼、13および15
はエンジン注入口、16は胴体、18、20、26および28は前
縁翼制御表面、22、24、30および32は後縁翼制御表面、
34および36は本体制御表面、42および44は垂直尾部制御
表面、41および43は尾部構造、46はセンサ、48は命令信
号、50はコンピュータ、60は航空機、62および64は翼、
66は胴体、63および65はエンジン注入口、68、70、76お
よび78は前縁翼制御表面、72、74、75、80、82および83
は後縁翼制御表面、84および86は本体制御表面、90およ
び92は翼端、120、122、124、126、128、130、132、13
4、136、138、140、142、144、146、148、150、152およ
び154はセンサ、156は複数個のその他のセンサ、164は
公称c.g.、200はコンピュータ、202および204はセンサ
である。
FIG. 1 is a plan view of an aircraft according to the present invention having an active, flexible adaptive wing. FIG. 2 is a front view of the aircraft of FIG. FIG. 3 is a block diagram of a control system according to the present invention. FIG. 4 is a graph of power pressure versus selected control surface deflection to maintain a selected roll rate with minimal drag under the particular conditions of the aircraft of FIG. FIG. 5 is a plan view of another embodiment according to the present invention of an aircraft having an active flexible adaptive wing. FIG. 6 is a front view of the aircraft of FIG. FIG. 7 is a plan view of the aircraft of FIG. 1 showing the placement of various sensors. FIG. 8 is a block diagram of a control system that incorporates gust load reduction, stability increase, flutter suppression, and mobile load control. In the figure, 10 is an aircraft, 12 and 14 are wings, and 13 and 15
Is the engine inlet, 16 is the fuselage, 18, 20, 26 and 28 are leading edge control surfaces, 22, 24, 30 and 32 are trailing edge control surfaces,
34 and 36 are body control surfaces, 42 and 44 are vertical tail control surfaces, 41 and 43 are tail structures, 46 are sensors, 48 are command signals, 50 are computers, 60 are aircraft, 62 and 64 are wings,
66 is the fuselage, 63 and 65 are engine inlets, 68, 70, 76 and 78 are leading edge wing control surfaces, 72, 74, 75, 80, 82 and 83
Is a trailing edge wing control surface, 84 and 86 are body control surfaces, 90 and 92 are wing tips, 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132, 13
4, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148, 150, 152 and 154 are sensors, 156 is a plurality of other sensors, 164 is a nominal cg, 200 is a computer and 202 and 204 are sensors.

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】撓み性の翼と; 前記撓み性の翼上に設けられた飛行制御表面と; 航空機の全体の運動を示す信号を与えるための航空機セ
ンサと; 前記航空機センサからの前記信号に応答して、航空機の
所望の制御を達成するために前記翼に所望の偏向を空力
弾性的に引き起こす制御表面の動作を決定し、かつ前記
制御表面の動作を引き起こす制御信号を選択的に発生す
る処理手段と; 前記処理手段からの前記制御信号を受取り、前記航空機
の前記所望の制御を生み出すために前記撓み性の翼の前
記所望の偏向を引き起こすように、前記制御信号に従っ
て前記制御表面を動かすための制御手段とを含む、航空
機を1軸または2軸以上において制御するための装置。
1. A flexible wing; a flight control surface mounted on the flexible wing; an aircraft sensor for providing a signal indicative of the overall motion of the aircraft; and the signal from the aircraft sensor. In response, determine the motion of the control surface that aeroelastically causes the desired deflection of the wing to achieve the desired control of the aircraft, and selectively generate control signals that cause the motion of the control surface. Processing means; receiving the control signal from the processing means and moving the control surface according to the control signal to cause the desired deflection of the flexible wing to produce the desired control of the aircraft. For controlling the aircraft in one axis or two axes or more.
【請求項2】前記処理手段は航空機の飛行制御のための
信号に応答する、特許請求の範囲第1項に記載の装置。
2. An apparatus according to claim 1 wherein said processing means is responsive to signals for flight control of the aircraft.
【請求項3】前記処理手段はまた、制御表面の動作に関
連して、航空機の安定性を維持するために所望の翼偏向
を空力弾性的に引き起こすために制御信号を選択的に発
生し、 前記制御手段はまた、航空機の安定性を維持するため
に、前記所望の翼偏向が空力弾性的に引き起こされるよ
うに前記制御信号に従って前記制御表面を動かす、特許
請求の範囲第1項に記載の装置。
3. The processing means also selectively generates a control signal to aeroelastically induce a desired wing deflection to maintain aircraft stability in relation to control surface movement, The control means also moves the control surface according to the control signal such that the desired wing deflection is aeroelastically induced to maintain aircraft stability. apparatus.
【請求項4】前記翼の前縁および後縁がその上に設けら
れた前記飛行制御表面の少なくとも1つを有する、特許
請求の範囲第1項に記載の装置。
4. The apparatus of claim 1, wherein the leading and trailing edges of the wing have at least one of the flight control surfaces provided thereon.
【請求項5】前記装置は、航空機のロール制御のために
設けられ、前記ロール制御は補助翼の反転の条件の下で
かつそれを越えて始まるように設けられる、特許請求の
範囲第2項に記載の装置。
5. The apparatus of claim 2 wherein said apparatus is provided for roll control of an aircraft, said roll control being provided to begin under and beyond the conditions of aileron reversal. The device according to.
【請求項6】前記翼の前縁および後縁がその上に設けら
れた前記飛行制御表面の少なくとも1つを有し、そして
前記飛行制御表面はそれらが設けられている翼の上下に
変更することが可能となるように設けられている、特許
請求の範囲第5項に記載の装置。
6. The leading and trailing edges of the wing have at least one of the flight control surfaces provided thereon, and the flight control surfaces alter above and below the wing on which they are provided. The device according to claim 5, wherein the device is provided such that it is possible.
【請求項7】航空機が水平尾部または先尾翼を持たな
い、特許請求の範囲第1項に記載の装置。
7. The apparatus of claim 1 wherein the aircraft does not have a horizontal tail or aft.
【請求項8】航空機が水平尾部または先尾翼を持たな
い、特許請求の範囲第6項に記載の装置。
8. The apparatus of claim 6 wherein the aircraft does not have a horizontal tail or aft.
【請求項9】前記制御信号は、前記制御手段が前記制御
表面を動かして、所望の航空機制御が実質的に最小の抗
力で達成されるように前記翼が空力弾性的に偏向するこ
とを引き起こす、特許請求の範囲第1項に記載の装置。
9. The control signal causes the control means to move the control surface to aeroelastically deflect the wing such that desired aircraft control is achieved with substantially minimal drag. An apparatus according to claim 1.
【請求項10】前記制御信号によって、前記制御手段が
前記制御表面を動かして、所望の航空機制御が実質的に
最小の抗力で達成されるように前記翼が空力弾性的に偏
向することを引き起こす、特許請求の範囲第6項に記載
の装置。
10. The control signal causes the control means to move the control surface to cause aeroelastic deflection of the wing such that desired aircraft control is achieved with substantially minimal drag. An apparatus according to claim 6.
【請求項11】前記処理手段はまた、制御表面の動作に
関連して、前記翼の形状を飛行状態に実質的に最適とす
るために所望の翼の偏向を空力弾性的に引き起こす実行
信号を選択的に発生し、 前記制御手段はまた、前記実行信号に応答して前記翼が
飛行状態に実質的に最適の形態に空力弾性的に偏向され
ることを引き起こすように前記制御表面を動かす、特許
請求の範囲第1項に記載の装置。
11. The processing means also relates to the motion of the control surface with an execution signal that aeroelastically causes the desired blade deflection to substantially optimize the shape of the blade for flight conditions. Selectively occurring, said control means also move said control surface in response to said execution signal to cause said wing to be aeroelastically deflected to a substantially optimal shape for flight conditions. The device according to claim 1.
【請求項12】前記航空機は胴体を有し、前記胴体は前
記翼に設けられ、そしてまた胴体飛行制御表面および第
2の制御手段を含み、前記胴体飛行制御表面は航空機胴
体に設けられ、前記処理手段もまた第2の制御信号を発
生し、また前記第2の制御手段は前記第2の制御信号に
応答して前記胴体飛行制御表面を動かし、前記胴体飛行
制御表面は前記航空機の前記所望の制御をもたらすため
に前記翼の前記飛行制御表面と組合せて働き、前記第2
の制御信号は前記第1の制御信号と組合せて前記航空機
の制御が実質的に最小の抗力で達成されるようにする、
特許請求の範囲第9項に記載の装置。
12. The aircraft has a fuselage, the fuselage is provided on the wing, and also includes a fuselage flight control surface and second control means, the fuselage flight control surface being provided on the aircraft fuselage, The processing means also generates a second control signal, and the second control means moves the fuselage flight control surface in response to the second control signal, the fuselage flight control surface being the desired one of the aircraft. Working in combination with the flight control surface of the wing to provide control of the
Control signal in combination with the first control signal such that control of the aircraft is achieved with substantially minimal drag.
The device according to claim 9.
【請求項13】前記航空機センサはマッハ数、航空機姿
勢および高度を感知する、特許請求の範囲第10項に記載
の装置。
13. The apparatus of claim 10, wherein the aircraft sensor senses Mach number, aircraft attitude and altitude.
【請求項14】前記翼の運動を示す信号を与えるための
翼センサもまた含み、前記処理手段はまた前記翼センサ
からの前記信号に応答する、特許請求の範囲第10項に記
載の装置。
14. The apparatus of claim 10 further including a wing sensor for providing a signal indicative of movement of said wing, said processing means also being responsive to said signal from said wing sensor.
【請求項15】前記制御手段はまた、前記制御表面を動
かし、前記撓み性の翼が突風負荷軽減を与えるために所
望の態様で空力弾性的に偏向することを引き起こす、特
許請求の範囲第14項に記載の装置。
15. The control means also moves the control surface to cause the flexible wings to aeroelastically deflect in a desired manner to provide gust load relief. The device according to paragraph.
【請求項16】前記制御手段はまた、前記制御表面を動
かし、前記撓み性の翼がフラッタ制御を与えるために所
望の態様で空力弾性的に偏向することを引き起こす、特
許請求の範囲第14項に記載の装置。
16. The method of claim 14 wherein said control means also moves said control surface causing said flexible wings to aeroelastically deflect in a desired manner to provide flutter control. The device according to.
【請求項17】前記制御手段はまた、前記制御表面を動
かし、前記撓み性の翼が機動負荷制御を与えるために所
望の態様で空力弾性的偏向することを引き起こす、特許
請求の範囲第14項に記載の装置。
17. The control means of claim 14 further comprising moving the control surface to cause the flexible wings to aeroelastically deflect in a desired manner to provide maneuvering load control. The device according to.
【請求項18】前記制御手段はまた、前記制御表面を動
かし、前記撓み性の翼が突風負荷軽減、フラッタ抑制お
よび機動負荷制御を与えるために所望の態様で空力弾性
的に偏向することを引き起こす、特許請求の範囲第14項
に記載の装置。
18. The control means also moves the control surface to cause the flexible wings to aeroelastically deflect in a desired manner to provide gust load relief, flutter suppression and maneuver load control. A device according to claim 14.
【請求項19】前記処理手段が、翼が所望の態様で偏向
することを引起こすことができない損傷したりまたは作
用しない制御表面を補償する、特許請求の範囲第1項に
記載の装置。
19. The apparatus of claim 1 wherein said processing means compensates for a damaged or inactive control surface that cannot cause the blade to deflect in a desired manner.
【請求項20】前記処理手段が、翼が所望の態様で偏向
することを引起こすことができない損傷したりまたは作
用しない制御表面を補償する、特許請求の範囲第14項に
記載の装置。
20. The apparatus of claim 14 wherein said processing means compensates for damaged or inactive control surfaces that cannot cause the blade to deflect in a desired manner.
【請求項21】航空機が垂直尾部を持たない、特許請求
の範囲第6項記載の装置。
21. The apparatus of claim 6 wherein the aircraft does not have a vertical tail.
【請求項22】航空機が垂直尾部を持たない、特許請求
の範囲第7項に記載の装置。
22. The apparatus of claim 7 wherein the aircraft does not have a vertical tail.
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