JP7231393B2

JP7231393B2 - 航空ビークルのための飛行制御システム及び方法

Info

Publication number: JP7231393B2
Application number: JP2018233403A
Authority: JP
Inventors: ミッチェル・ジョンソン
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2023-03-01
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: JP2019135141A; RU2018143548A; EP3521157A1; EP3521157B1; US20190241253A1; CA3031120A1; CN110116799A; CA3031120C; BR102019002105A2; RU2018143548A3; US10793257B2

Description

本開示は、概して航空ビークルのための飛行制御システムに関し、より詳細には、飛行制御システム内で故障が発生したときに2つのコントローラーを恒久的に切断することができるオーバーライドシステムを含む飛行制御システムに関する。

一般に、航空ビークルは、航空ビークルの姿勢及び飛行経路を制御するために使用され得る飛行制御システムを含む。場合によっては、飛行制御システム内で故障が発生し、飛行制御システムの動きが損なわれることがある。

一例では、航空ビークルの第1の飛行制御面を制御するように構成された第1のコントローラーと、航空ビークルの第2の飛行制御面を制御するように構成された第2のコントローラーと、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間に機械的リンク機構を備えた第1のオーバーライドシステムと、を含むシステムが説明される。第1のオーバーライドシステムは、（i）第1の閾値量の力より小さい力が第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に加えられている間に、第1のコントローラーの動きが第2のコントローラーの対応する動きを引き起こし、第2のコントローラーの動きが第1のコントローラーの対応する動きを引き起こし、（ii）第1の閾値量の力より大きい力が第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に加えられている間に、第1のコントローラーと第2のコントローラーは互いに対して別々に動くように構成される。

システムはまた、第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に加えられる第2の閾値量の力より大きい力に応答して、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間の機械的リンク機構を恒久的に切断するように動作可能な第2のオーバーライドシステムを含む。第2の閾値量の力は、第1の閾値量の力より大きい。

別の例では、航空ビークルを操作する方法が説明される。航空ビークルは、第1の飛行制御面を制御するように構成された第1のコントローラーと、第2の飛行制御面を制御するように構成された第2のコントローラーと、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間に機械的リンク機構を含む第1のオーバーライドシステムと、第2のオーバーライドシステムと、を含む。この方法は、第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に第1の閾値量の力より小さい第1の力を加えて、第1のコントローラーを第2のコントローラーと共に動かすステップを含む。第1の力を加えるステップに応答して、この方法は、第1の飛行制御面及び第2の飛行制御面を作動させるステップを含む。

さらに、方法は、第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に第1の閾値量の力より大きい第2の力を加えて、第1のコントローラー及び第2のコントローラーを互いに対して別々に動かすステップを含む。第2の力を加えるステップに応答して、この方法は、第1の飛行制御面又は第2の飛行制御面の一方を作動させるステップを含む。この方法はまた、第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に第2の閾値量の力より大きい第3の力を加えて、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間の機械的リンク機構を切断するステップを含む。第2の閾値量の力は、第1の閾値量の力より大きい。

説明された形態、機能、及び利点を、様々な例において独立して達成することができ、又は、さらに別の例で組み合わせることが可能であり、そのさらなる詳細が以下の説明及び図面を参照して理解され得る。

例示的な例の特性と考えられる新しい特徴が、添付の特許請求の範囲に記載されている。ただし、例示的な例ならびに使用の好ましい態様だけでなく、そのさらなる目的及び説明が、添付の図面と併せて読むと、本開示の例示的な例の以下の詳細な説明を参照することによって最も理解されよう。

一例による航空ビークルの斜視図である。一例による航空ビークルのための飛行制御システムの簡略ブロック図である。一例による航空ビークルのための飛行制御システムの斜視図である。一例による第1の状態の飛行制御システムの一部の斜視図である。一例による第2の状態の図4Aの飛行制御システムの一部の斜視図である。一例による航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図5に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図6に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図5に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図5に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図5に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図5に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図11に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図11に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図5に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。図5に示すプロセスと共に使用することができる航空ビークルを操作するための例示的なプロセスのフローチャートである。

開示された例は、添付の図面を参照して以下により完全に説明されるが、図面には、開示された例の全部ではなく、いくつかが示されている。実際に、いくつかの異なる例が説明されてもよく、本明細書に記載された例に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの例は、本開示が詳細かつ完全であり、本開示の範囲を当業者に完全に伝えるように記載されている。

上述したように、航空ビークルは、典型的には、航空ビークルの姿勢及び飛行経路を制御するために使用され得る飛行制御システムを含む。一般に、飛行制御システムは、航空ビークルの1つ又は複数の飛行制御面を制御するための1つ又は複数のコントローラーを含む。飛行制御面は、飛行中の航空ビークルのピッチ、ロール、及び／又はヨーを調整するように作動可能である。例として、飛行制御面は、1つ又は複数のエレベータ、舵、補助翼、フラップ、スポイラー、前縁フラップ、前縁スラット、及び／又はトリムタブを含むことができる。

場合によっては、飛行制御システムは、航空ビークルの操縦室の第1のパイロットのための第1のコントローラーと、操縦室の第2のパイロットのための第2のコントローラーとを含む。飛行制御システムは、第1のコントローラーが第1の飛行制御面に結合され、第2のコントローラーが第2の飛行制御面に結合されるように構成され得る。さらに、飛行制御システムは、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間に機械的リンク機構を含むことができる。通常の動作条件下で、機械的リンク機構によって、第1のコントローラーと第2のコントローラーが一緒に動くことができる。このように、機械的リンク機構により、第1のパイロット又は第2のパイロットのいずれかが、それぞれのコントローラーの動きによって、第1の飛行制御面及び第2の飛行制御面の両方を通常の動作条件下で同時に動かすことができる。

安全上の予防措置として、航空ビークルは、飛行制御システム内で故障が発生し得る比較的に低い可能性に対処するための1つ又は複数の形態を含むことができる。本明細書で使用される「故障」という用語は、飛行制御システムの1つ又は複数の構成要素の動きが損なわれる状態を指す。第1のコントローラー又は第2のコントローラーのいずれかに故障が発生すると、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間の機械的リンク機構のために第1のコントローラー及び第2のコントローラーの両方の動きが損なわれる可能性がある。

1つのコントローラーに故障が発生した状況で航空ビークルの制御可能性を提供するために、航空ビークルはリセットオーバーライドシステムを含むことができる。リセットオーバーライドシステムは、機械的リンク機構によって、第1のコントローラーを第2のコントローラーから一時的に切り離し、第1のコントローラーを第2のコントローラーとは独立に動かせるようにすることができる。切り離されると、故障が発生していないコントローラーが、それが結合されている飛行制御面を作動させることができる。したがって、故障が1つの飛行制御面の動作を損なう可能性があるが、残りの飛行制御面を使用して航空ビークルを制御することができる。

第1のコントローラーと第2のコントローラーとを一時的に切り離すために、故障が発生していないコントローラーのパイロットは、故障が発生していないコントローラーに入力の力を提供し、この力は、リセットオーバーライドシステムのブレークアウト力閾値を超えるのに十分である。しかし、故障が発生していないコントローラーのパイロットは、第1のコントローラーと第2のコントローラーが異なる位置にある限り（例えば、故障が発生した後のフライトの持続時間の間）、その入力の力を維持しなければならない。これは、パイロットが長期間にわたって入力の力を維持しなければならない場合に、過度の労作及びパイロット作業負荷の増加をもたらす可能性がある。

本明細書に記載のシステム及び方法の例は、既存の飛行制御システムの少なくともいくつかの欠点に有益に対処することができる。例の中で、飛行制御システムは、第1の飛行制御面を制御するための第1のコントローラーと、第2の飛行制御面を制御するための第2のコントローラーと、第1のオーバーライドシステムと、第2のオーバーライドシステムとを含む。第1のオーバーライドシステムを、リセットオーバーライドシステムとすることができる。したがって、第1のオーバーライドシステムは、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間に機械的リンク機構を含む。第1の閾値量の力より小さい力が第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に加えられる間、第1のコントローラーの動きは第2のコントローラーの対応する動きを引き起こし、第2のコントローラーの動きは第1のコントローラーの対応する動きを引き起こす。一方、第1の閾値量の力より大きい力が第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に加えられる間、第1のコントローラー及び第2のコントローラーは、互いに対して別々に動く。

第2のオーバーライドシステムは、第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に加えられる第2の閾値量の力より大きい力に応答して、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間の機械的リンク機構を恒久的に切断するように動作可能である。例の中で、第2の閾値量の力は第1の閾値量の力より大きい。「恒久的に切断する」とは、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間の接続が恒久的かつ物理的に壊れ、その結果、第1のコントローラーの動きが、恒久的な切断後に第2のコントローラーの対応する動きを引き起こすことはできず、その逆もまた同様であることを意味する。

この構成では、コントローラーの1つに故障が発生した場合、パイロットは、まず、故障が発生していないコントローラーに入力の力を提供することができ、これにより、第1のコントローラー及び第2のコントローラーは、第1の閾値量の力より大きくかつ第2の閾値量の力より小さい力を機械的リンク機構に加える。パイロットがこの入力の力を維持する限り、第1のオーバーライドシステムは、第1のコントローラーを第2のコントローラーから一時的に切り離し、これにより、パイロットは、故障が発生していないコントローラーに結合された1つ又は複数の飛行制御面を使用して航空ビークルを制御することができる。

パイロットが、この入力の力を比較的長期間維持する必要があると判断し、そうすることが望ましくない場合、パイロットは、第2のオーバーライドシステムを作動させて、機械的リンク機構を恒久的に切断することができる（すなわち、故障が発生していないコントローラーから故障が発生したコントローラーを切断することができる）。具体的には、パイロットは、第1のコントローラー及び第2のコントローラーが第2の閾値量の力より大きい力を機械的リンク機構に加えるように、入力の力を増加させることができる。機械的リンク機構が恒久的に切断されると、故障が発生したコントローラーに故障が発生したままになる可能性がある。ただし、故障が発生していないコントローラーをかなり低い入力の力で操作して、故障が発生していないコントローラーに結合された1つ又は複数の飛行制御面を制御することができる。

したがって、本開示のシステム及び方法により、パイロットは、第1のコントローラー及び第2のコントローラーを切断するかどうかを有益に選択することができ、リセットオーバーライドシステムの利点が維持される。したがって、航空ビークルを操作するためのシステム及び方法は、飛行制御システムの機構を強化し、及び／又は飛行制御システムに関連する動作安全性を高めることができる。

ここで図1を参照すると、一例による航空ビークル100の斜視図が示されている。図1では、航空ビークル100は固定翼航空機である。このように、図1では、航空ビークル100は、長手方向112に延伸する胴体110と、長手方向112に対して横方向に胴体110から延伸する一対の翼114とを含む。航空ビークル100は、図1において固定翼航空機として示されているが、他の例では、航空ビークル100は、ヘリコプター、空気より軽量のビークル、及び／又は宇宙機であってもよい。より一般的には、航空ビークル100を、空気により移動可能な任意のビークルとすることができる。

図1に示すように、航空ビークル100は、飛行中の航空ビークル100のピッチ、ロール、及び／又はヨーを調整するように作動可能な複数の飛行制御面116を含む。例として、飛行制御面116は、1つ又は複数のエレベータ、舵、補助翼、フラップ、スポイラー、前縁フラップ、前縁スラット、及び／又はトリムタブを含むことができる。例えば、図1では、飛行制御面116は、各翼114上の複数のスポイラー118及び補助翼120、航空ビークル100の水平スタビライザ124上の一対のエレベータ122、ならびに航空ビークル100の垂直スタビライザ128上の舵126を含む。

ここで図2を参照すると、一例による飛行制御システム230の簡略ブロック図が示されている。図2に示すように、飛行制御システム230は、複数の飛行制御面216A～216Bと、第1のコントローラー232と、第2のコントローラー234と、第1のオーバーライドシステム236と、第2のオーバーライドシステム238とを含む。図2において、飛行制御面216A～216Bは、第1の飛行制御面216Aと第2の飛行制御面216Bとを含む。上述のように、飛行制御面216A～216Bは、例えば、1つ又は複数のエレベータ、舵、補助翼、フラップ、スポイラー、前縁フラップ、前縁スラット、及び／又はトリムタブを含むことができる。

図2にも示されるように、第1の飛行制御面216Aは、第1の制御経路240によって第1のコントローラー232に結合され、第2の飛行制御面216Bは、第2の制御経路242によって第2のコントローラー234に結合される。第1の制御経路240及び第2の制御経路242は、第1のコントローラー232と第1の飛行制御面216Aとの間、及び第2のコントローラー234と第2の飛行制御面216Bとの間にそれぞれ機械的接続及び／又はフライバイワイヤ接続を提供することができる。換言すれば、飛行制御システム230は、第1のコントローラー232と第1の飛行制御面216Aとの間、及び第2のコントローラー234と第2の飛行制御面216Bとの間に可逆的及び／又は不可逆的な接続を提供することができる。したがって、この構成では、第1のコントローラー232は第1の飛行制御面216Aを制御することができ、第2のコントローラー234は第2の飛行制御面216Bを制御することができる。

例の中で、第1のコントローラー232は、第1の飛行制御面216Aを制御するために航空ビークル100の操縦室の第1のパイロットによって操作可能な、第1の操縦桿、第1の操縦スティック、第1のホイール、及び／又は第1の舵ペダルを含むことができる。同様に、第2のコントローラー234は、第2の飛行制御面216Bを制御するために操縦室の第2のパイロットによって操作可能な、第2の操縦桿、第2の操縦スティック、第2のホイール、及び／又は第2の舵ペダルを含むことができる。

図2に示すように、第1のオーバーライドシステム236は、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間の機械的リンク機構244を含む。第1のオーバーライドシステム236は、リセットオーバーライドシステムである。例えば、機械的リンク機構244は、例えばポゴ又はバンジーなどの負荷制限装置246を含むことができる。より一般的には、負荷制限装置246は、（i）第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234によって機械的リンク機構244に第1の閾値量の力より小さい力が加えられると、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234を結合し、（ii）第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234によって機械的リンク機構244に第1の閾値量の力より大きい力が加えられると、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234を一時的に切り離すための機構を提供することができる。「一時的に切り離される」とは、（機械的リンク機構244が、以下に説明するように、第2のオーバーライドシステム238によって恒久的に切断されていない限り）機械的リンク機構244に加えられる力が第1の閾値量の力を下回ったときに、機械的リンク機構244が第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間の結合を復元することを意味する。

したがって、第1のオーバーライドシステム236は、（i）第1の閾値量の力より小さい力が第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234によって機械的リンク機構244に加えられている間に、第1のコントローラー232の動きが第2のコントローラー234の対応する動きを引き起こし、第2のコントローラー234の動きが第1のコントローラー232の対応する動きを引き起こし、（ii）第1の閾値量の力より大きい力が第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234によって機械的リンク機構244に加えられている間に、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234は互いに対して別々に動くように構成される。

したがって、第1の制御経路240に沿った故障が発生し、第1のコントローラー232の動きが損なわれる場合、第1のオーバーライドシステム236は、第2のコントローラー234を使用して第2の飛行制御面216Bを作動させることが可能である。同様に、第2の制御経路242に沿った故障が発生し、第2のコントローラー234の動きが損なわれる場合、第1のオーバーライドシステム236は、第1のコントローラー232を使用して第1の飛行制御面216Aを作動させることが可能である。したがって、故障は、第1の飛行制御面216A又は第2の飛行制御面216Bの一方の動作を損なう可能性があるが、航空ビークル100は、第1の飛行制御面216A又は第2の飛行制御面216Bの他方を使用して依然として安全に制御され得る。

例として、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234がホイールである実装形態では、第1の閾値量の力は、一例では約35ポンド～約50ポンドの値であり、別の例では約40ポンド～約45ポンドの値であってもよい。また、例として、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234が桿である実装形態では、第1の閾値量の力は、一例では約55ポンド～約75ポンドの値であり、別の例では約60ポンド～約70ポンドの値であってもよい。

他の例では、第1の閾値量の力を、例えば航空ビークル100が失速しているときのような特定の飛行条件の下で第1のオーバーライドシステム236を作動させる可能性のない量とすることができる。これは、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234の想定外の切断を有益に低減（又は防止）することができる。量又は測定値に関して「約」という用語は、記載された特性、パラメータ、又は値を正確に達成する必要がないことを意味する。むしろ、許容誤差、測定誤差、測定精度限界、及び当業者に知られている他の要因を含む偏差又は変動は、特性が提供しようとした効果を排除しない量で生じ得る。

上述したように、場合によっては、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234が、飛行の残りの間、低減された入力の力で互いから別々に動くように、機械的リンク機構244を恒久的に切断することが有益であり得る。第2のオーバーライドシステム238は、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234によって機械的リンク機構244に加えられる第2の閾値量の力より大きい力に応答して、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間の機械的リンク機構244を恒久的に切断するように動作可能である。機械的リンク機構244が第2のオーバーライドシステム238によって切断された後、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234は、任意の力（例えば、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234によって機械的リンク機構244に加えられる第1の閾値量の力より小さい力）に応答して互いに対して別々に動くことができる。

いくつかの例では、第2のオーバーライドシステム238を、機械的リンク機構244の外部にあるデバイスとすることができる。例えば、いくつかの例では、第2のオーバーライドシステム238は、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間の機械的リンク機構244を物理的に切断するように作動可能なボルトカッター、配線カッター、及び／又はケーブルカッターを含むことができる。他の例では、機械的リンク機構244は、第2のオーバーライドシステム238を含むことができる。例えば、いくつかの例では、第2のオーバーライドシステム238は、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間の機械的リンク機構244に沿った、せん断ピン、ソレノイド作動式結合、及び／又は壊れやすいナットを含むことができる。

一般に、第2の閾値量の力は、第1の閾値量の力より大きい。例えば、一例では、第2の閾値量の力は、（例えば、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234がホイールである実装形態の場合）約75ポンド以上の値であってもよい。別の例では、第2の閾値量の力は、（例えば、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234が桿である実装形態の場合）約120ポンド以上であってもよい。別の例では、第2の閾値量の力は、第1の閾値量の力よりも約30％～約100％大きい値である量の力とすることができる。

また、例の中で、第2の閾値量の力を、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間の機械的リンク機構244の想定外の切断を低減（又は防止）する量の力とすることができる。これは、第2のオーバーライドシステム238がいったん機械的リンク機構244を切断すると、飛行中に第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間の結合を復元することができないので有益である。正確に言えば、機械的リンク機構244は、機械的リンク機構244の修理及び／又は交換によって飛行後に復元することができる。

ここで図3を参照すると、一例による飛行制御システム230の構成要素の斜視図が示されている。図3に示すように、第1のコントローラー232は、第1の制御経路240によって第1の飛行制御面216Aに結合され、第2のコントローラー234は、第2の飛行制御面216Bに結合されている。図3において、第1のコントローラー232は操縦室床348から延伸する第1のホイールであり、第2のコントローラー234は操縦室床348から延伸する第2のホイールである。上述したように、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234は、追加的又は代替的に、他の例では、それぞれの操縦スティック及び／又は舵ペダルを含むことができる。

また、図3では、第1の飛行制御面216Aが第1のエレベータであり、第2の飛行制御面216Bが第2のエレベータである。他の例では、第1の飛行制御面216A及び第2の飛行制御面216Bは、1つ又は複数の舵、補助翼、フラップ、スポイラー、前縁フラップ、前縁スラット、及び／又はトリムタブを追加的又は代替的に含むことができる。

図3に示すように、第1のオーバーライドシステム236は、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間に機械的リンク機構244を含む。図3において、第2のオーバーライドシステム238は、第1のオーバーライドシステム236における機械的リンク機構244に沿ったせん断ピンである。

この構成では、第1のパイロット及び／又は第2のパイロットは、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234に故障が発生していない間に、通常の動作条件下で航空ビークル100を飛行させることができる。このような状態では、パイロットのいずれかが、第1のコントローラー232又は第2のコントローラー234に入力の力を加えることができ、これにより、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234は、機械的リンク機構244に第1の閾値量の力より小さい第1の力を加える。このような状況下では、入力の力は、第1のコントローラー232を第2のコントローラー234と共に動かし、同時に第1の飛行制御面216A及び第2の飛行制御面216Bを作動させる。

第1のコントローラー232又は第2のコントローラー234のいずれか一方に故障が発生した場合、第1のパイロット及び／又は第2のパイロットは、第1のコントローラー232及び／又は第2のコントローラー234の動きに対して増加した抵抗を感知することによって故障を検出することができる。上述したように、故障は、（i）第1のコントローラー232と第1の飛行制御面216Aとの間の第1の制御経路240、又は（ii）第2のコントローラー234と第2の飛行制御面216Bとの間の第2の制御経路242、の少なくとも一方に沿って発生し得る。いずれの場合も、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間の機械的リンク機構244により、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234を動かすための入力の力が増加する。

故障の検出に応答して、第1のパイロット又は第2のパイロットは、故障が発生していないコントローラーに入力の力を加えることができ、これにより、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234は、機械的リンク機構244に第1の閾値量の力より大きい第2の力を加える。これにより、第1のオーバーライドシステム236は、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234とを一時的に切り離す。したがって、第2の力は、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234とを互いに対して別々に動かし、第1の飛行制御面216A又は第2の飛行制御面216B（すなわち、故障が発生していないコントローラー232，234に結合されている飛行制御面216A，216B）のうちの一方を作動させる。

航空ビークル100を制御するための入力の力を低減するために、第1のパイロット及び／又は第2のパイロットは、第2のオーバーライドシステム238を作動させることを決定することができる。この場合、第1のパイロット又は第2のパイロットは、故障が発生していない第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234の一方に入力の力を加えることができ、これにより、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234は、機械的リンク機構244に第2の閾値量の力より大きい第3の力を加える。これにより、第2のオーバーライドシステム238は、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234との間の機械的リンク機構244を切断する。

第3の力を加えて機械的リンク機構244を切断した後、第1のパイロット又は第2のパイロットは、低減された入力の力で第1のコントローラー232を第2のコントローラー234とは別に動かすことができる。具体的には、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234が第1の閾値量の力より小さい力を機械的リンク機構244に加えたとしても、第1のパイロット又は第2のパイロットは、第1のコントローラー232を第2のコントローラー234とは別に動かし、第1の飛行制御面216A又は第2の飛行制御面216Bの一方を作動させることができる。

図4A及び図4Bは、第2のオーバーライドシステム238が作動して機械的リンク機構244を切断する前後の、飛行制御システム230の一部の斜視図をそれぞれ示している。図4Aに示すように、第2のオーバーライドシステム238が機械的リンク機構244を切断する前に、第1のコントローラー232は第2のコントローラー234に結合される。したがって、この第1の状態では、（i）第1の閾値量の力より小さい力が第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234によって機械的リンク機構244に加えられている間に、第1のコントローラー232の動きが第2のコントローラー234の対応する動きを引き起こし、第2のコントローラー234の動きが第1のコントローラー232の対応する動きを引き起こし、（ii）第1の閾値量の力より大きい力が第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234によって機械的リンク機構244に加えられている間に、第1のコントローラー232と第2のコントローラー234は互いに対して別々に動く。

図4Bに示すように、第2のオーバーライドシステム238が機械的リンク機構244を切断した後、第1のコントローラー232及び第2のコントローラー234は、互いに独立して動く。すなわち、第1のコントローラー232の動きが第2のコントローラー234の対応する動きを引き起こさず、第2のコントローラー234を動かしても、第1のコントローラー232の対応する動きを引き起こさないように、機械的リンク機構244が物理的に壊れている。

ここで図5を参照すると、航空ビークルを動作させるためのプロセス500のフローチャートが、一例に従って示されている。航空ビークルは、第1の飛行制御面を制御するように構成された第1のコントローラーと、第2の飛行制御面を制御するように構成された第2のコントローラーと、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間に機械的リンク機構を含む第1のオーバーライドシステムと、第2のオーバーライドシステムと、を含む。

図5に示すように、ブロック510において、プロセス500は、第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に第1の閾値量の力より小さい第1の力を加えて、第1のコントローラーを第2のコントローラーと共に動かすステップを含む。

ブロック510において第1の力を加えるステップに応答して、プロセス500は、ブロック512において、第1の飛行制御面及び第2の飛行制御面を作動させるステップを含む。

ブロック514において、プロセス500は、第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に第1の閾値量の力より大きい第2の力を加えて、第1のコントローラー及び第2のコントローラーを互いに対して別々に動かすステップを含む。

ブロック514において第2の力を加えるステップに応答して、プロセス500は、ブロック516において、第1の飛行制御面又は第2の飛行制御面の一方を作動させるステップを含む。

ブロック518において、プロセス500は、第1のコントローラー及び第2のコントローラーによって機械的リンク機構に第2の閾値量の力より大きい第3の力を加えて、第1のコントローラーと第2のコントローラーとの間の機械的リンク機構を切断するステップを含む。第2の閾値量の力は、第1の閾値量の力より大きい。

図6～図15は、さらなる例によるプロセス500の追加の態様を示している。図6に示すように、プロセス500は、ブロック518において第3の力を加えて機械的リンク機構を切断するステップの後に、ブロック520において第1のコントローラーを第2のコントローラーとは別々に動かすステップを含むこともできる。

図7に示すように、ブロック520において第1のコントローラーを第2のコントローラーとは別々に動かすステップは、ブロック522において第1の閾値量の力より小さい力を機械的リンク機構に加えるステップを含むことができる。

図8に示すように、プロセス500はまた、ブロック524において、（i）第1のコントローラーと第1の飛行制御面との間の第1の制御経路、又は（ii）第2のコントローラーと第2の飛行制御面との間の第2の制御経路、の少なくとも一方に沿った故障を検出するステップを含むことができる。また、図8に示すように、ブロック514において第2の力を加えるステップは、ブロック524において故障を検出するステップに応答することができる。

図9に示すように、ブロック518において第3の力を加えて機械的リンク機構を切断するステップは、ブロック526においてせん断ピンを作動させて機械的リンク機構を切断するステップを含むことができる。

図10に示すように、ブロック518において第3の力を加えて機械的リンク機構を切断するステップは、ブロック528において、ボルトカッター、配線カッター、ケーブルカッター、ソレノイド作動式結合、及び壊れやすいナットからなる群のうちの少なくとも1つを作動させるステップを含むことができる。

図11に示すように、ブロック510において第1の力を加えるステップは、ブロック530において、第1のコントローラーを動かして、第2のコントローラーの対応する動きを引き起こすステップを含むことができる。

図12に示すように、ブロック530において第1のコントローラーを動かすステップは、ブロック532において、航空ビークルの操縦室の第1のホイールを動かして、操縦室の第2のホイールの対応する動きを引き起こすステップを含むことができる。

図13に示すように、ブロック530において第1のコントローラーを動かすステップは、ブロック534において、航空ビークルの操縦室の第1の舵ペダルを動かして、操縦室の第2の舵ペダルの対応する動きを引き起こすステップを含むことができる。

図14に示すように、ブロック512において第1の飛行制御面及び第2の飛行制御面を作動させるステップは、ブロック536において航空ビークルの第1の補助翼及び航空ビークルの第2の補助翼を作動させるステップを含むことができる。

図15に示すように、ブロック512において第1の飛行制御面及び第2の飛行制御面を作動させるステップは、ブロック538において航空ビークルの第1のエレベータ及び航空ビークルの第2のエレベータを作動させるステップを含むことができる。

図6～図15に示す1つ又は複数のブロックは、プロセスの特定の論理機能又はステップを実施するためにプロセッサによって実行可能な1つ又は複数の命令を含むモジュール、セグメント、又はプログラムコードの一部を表している。プログラムコードは、例えば、ディスク又はハードドライブを含む記憶デバイスのような、任意のタイプのコンピューター読み取り可能な媒体又はデータ記憶装置に格納され得る。さらに、プログラムコードは、機械読み取り可能なフォーマットのコンピューター読み取り可能な記憶媒体、又は他の非一時的媒体若しくは製造品に符号化され得る。コンピューター読み取り可能な媒体は、例えば、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ及びランダムアクセスメモリ（RAM）のような短時間のデータを記憶するコンピューター読み取り可能な媒体などの非一時的なコンピューター読み取り可能な媒体又はメモリを含む。コンピューター読み取り可能な媒体はまた、例えば、ROM（read only memory）、光学ディスク若しくは磁気ディスク、CD-ROM（compact-disk read only memory）などの二次的な又は永続的な長期記憶装置などの非一時的媒体を含む。コンピューター読み取り可能な媒体はまた、任意の他の揮発性又は不揮発性ストレージシステムであってもよい。コンピューター読み取り可能な媒体は、例えば、有形のコンピューター読み取り可能な記憶媒体と考えることができる。
さらに、本開示は、以下の条項に係る例を含む。

条項1．航空ビークル（100）の第1の飛行制御面（216A）を制御するように構成された第1のコントローラー（232）と、
航空ビークル（100）の第2の飛行制御面（216B）を制御するように構成された第2のコントローラー（234）と、
第1のコントローラー（232）と第2のコントローラー（234）との間に機械的リンク機構（244）を備えた第1のオーバーライドシステム（236）であって、
（i）第1の閾値量の力より小さい力が第1のコントローラー（232）及び第2のコントローラー（234）によって機械的リンク機構（244）に加えられている間に、第1のコントローラー（232）の動きが第2のコントローラー（234）の対応する動きを引き起こし、第2のコントローラー（234）の動きが第1のコントローラー（232）の対応する動きを引き起こし、
（ii）第1の閾値量の力より大きい力が第1のコントローラー（232）及び第2のコントローラー（234）によって機械的リンク機構（244）に加えられている間に、第1のコントローラー（232）と第2のコントローラー（234）は互いに対して別々に動く
ように構成された第1のオーバーライドシステム（236）と、
第1のコントローラー（232）及び第2のコントローラー（234）によって機械的リンク機構（244）に加えられる第2の閾値量の力より大きい力に応答して、第1のコントローラー（232）と第2のコントローラー（234）との間の機械的リンク機構（244）を恒久的に切断するように動作可能な第2のオーバーライドシステム（238）と、
を備え、第2の閾値量の力は第1の閾値量の力より大きい、システム（230）。

条項2．第2のオーバーライドシステム（238）が、機械的リンク機構（244）を恒久的に切断するせん断ピンを備える、条項1に記載のシステム。

条項3．第2のオーバーライドシステム（238）が、ボルトカッター、配線カッター、ケーブルカッター、ソレノイド作動式結合、及び壊れやすいナットからなる群のうちの少なくとも1つを含む、条項1又は2に記載のシステム。

条項4．第1のオーバーライドシステム（236）が、負荷制限装置（246）を備える、条項1から3のいずれか一項に記載のシステム。

条項5．第1のコントローラー（232）が、航空ビークル（100）の操縦室に第1の舵ペダルを備え、第2のコントローラー（234）が、航空ビークル（100）の操縦室に第2の舵ペダルを備える、条項1から4のいずれか一項に記載のシステム。

条項6．第1のコントローラー（232）が、航空ビークル（100）の操縦室に第1のホイールを備え、第2のコントローラー（234）が、航空ビークル（100）の操縦室に第2のホイールを備える、条項1から5のいずれか一項に記載のシステム。

条項7．第1の飛行制御面（216A）が、航空ビークル（100）の第1の補助翼（120）を備え、第2の飛行制御面（216B）が、航空ビークル（100）の第2の補助翼（120）を備える、条項1から6のいずれか一項に記載のシステム。

条項8．第1の飛行制御面（216A）が、航空ビークル（100）の第1のエレベータ（122）を備え、第2の飛行制御面（216B）が、航空ビークル（100）の第2のエレベータ（122）を備える、条項1から7のいずれか一項に記載のシステム。

条項9．機械的リンク機構（244）が第2のオーバーライドシステム（238）によって切断された後、第1のコントローラー（232）及び第2のコントローラー（234）は、第1のコントローラー（232）及び第2のコントローラー（234）によって機械的リンク機構（244）に加えられる第1の閾値量の力より小さい力に応答して互いに対して別々に動くように構成される、条項1から8のいずれか一項に記載のシステム。

条項10．航空ビークル（100）を操作する方法であって、航空ビークル（100）は、第1の飛行制御面（216A）を制御する第1のコントローラー（232）と、第2の飛行制御面（216B）を制御する第2のコントローラー（234）と、第1のコントローラー（232）と第2のコントローラー（234）との間の機械的リンク機構（244）を含む第1のオーバーライドシステム（236）と、第2のオーバーライドシステム（238）と、を備え、方法は、
第1のコントローラー（232）及び第2のコントローラー（234）によって機械的リンク機構（244）に第1の閾値量の力より小さい第1の力を加えて、第1のコントローラー（232）を第2のコントローラー（234）と共に動かすステップと、
第1の力を加えるステップに応答して、第1の飛行制御面（216A）及び第2の飛行制御面（216B）を作動させるステップと、
第1のコントローラー（232）及び第2のコントローラー（234）によって機械的リンク機構（244）に第1の閾値量の力より大きい第2の力を加えて、第1のコントローラー（232）及び第2のコントローラー（234）を互いに対して別々に動かすステップと、
第2の力を加えるステップに応答して、第1の飛行制御面（216A）又は第2の飛行制御面（216B）の一方を作動させるステップと、
第1のコントローラー（232）及び第2のコントローラー（234）によって機械的リンク機構（244）に第2の閾値量の力より大きい第3の力を加えて、第1のコントローラー（232）と第2のコントローラー（234）との間の機械的リンク機構（244）を切断するステップと、
を含み、第2の閾値量の力は第1の閾値量の力より大きい、方法。

条項11．第3の力を加えて機械的リンク機構（244）を切断するステップの後に、第1のコントローラー（232）を第2のコントローラー（234）とは別々に動かすステップ
をさらに含む、条項10に記載の方法。

条項12．第1のコントローラー（232）を第2のコントローラー（234）とは別々に動かすステップが、第1の閾値量の力より小さい力を機械的リンク機構（244）に加えるステップを含む、条項11に記載の方法。

条項13．（i）第1のコントローラー（232）と第1の飛行制御面との間の第1の制御経路（240）、又は（ii）第2のコントローラー（234）と第2の飛行制御面との間の第2の制御経路（242）、の少なくとも一方に沿った故障を検出するステップをさらに含み、
第2の力を加えるステップは、故障を検出するステップに応答する、
条項10から12のいずれか一項に記載の方法。

条項14．第3の力を加えて機械的リンク機構（244）を切断するステップが、せん断ピンを作動させて機械的リンク機構（244）を切断するステップを含む、条項10から13のいずれか一項に記載の方法。

条項15．第3の力を加えて機械的リンク機構（244）を切断するステップが、ボルトカッター、配線カッター、ケーブルカッター、ソレノイド作動式結合、及び壊れやすいナットからなる群のうちの少なくとも1つを作動させるステップを含む、条項10から14のいずれか一項に記載の方法。

条項16．第1の力を加えるステップが、第1のコントローラー（232）を動かして、第2のコントローラー（234）の対応する動きを引き起こすステップを含む、条項10から15のいずれか一項に記載の方法。

条項17．第1のコントローラー（232）を動かすステップが、航空ビークル（100）の操縦室の第1のホイールを動かして、操縦室の第2のホイールの対応する動きを引き起こすステップを含む、条項16に記載の方法。

条項18．第1のコントローラー（232）を動かすステップが、航空ビークル（100）の操縦室の第1の舵ペダルを動かして、操縦室の第2の舵ペダルの対応する動きを引き起こすステップを含む、条項16に記載の方法。

条項19．第1の飛行制御面（216A）及び第2の飛行制御面（216B）を作動させるステップが、航空ビークル（100）の第1の補助翼（120）及び航空ビークル（100）の第2の補助翼（120）を作動させるステップを含む、条項10から18のいずれか一項に記載の方法。

条項20．第1の飛行制御面（216A）及び第2の飛行制御面（216B）を作動させるステップが、航空ビークル（100）の第1のエレベータ（122）及び航空ビークル（100）の第2のエレベータ（122）を作動させるステップを含む、条項10から19のいずれか一項に記載の方法。

場合によっては、本明細書で説明されるデバイス及び／又はシステムの構成要素は、（ハードウェア及び／又はソフトウェアを用いて）実際に構成及び構築されるように機能を実行して、その性能を可能にするように構成される。例示的な構成は、システムに機能を実行させる命令を実行する1つ又は複数のプロセッサを含む。同様に、デバイス及び／又はシステムの構成要素は、例えば特定の方法で操作されるときに、機能を実行するように配置若しくは適合されるか、機能を実行することができるか、又は機能を実行するのに適しているように構成される。

別の好適な構成の説明は、例示及び説明のために提示されており、開示された形態での例を網羅又は限定することを意図するものではない。多くの修正及び変形が当業者には明らかとされよう。さらに、異なる好適な例は、他の好適な例と比較して異なる利点を説明することができる。選択された1つ又は複数の例は、例の原理、実用的な応用を説明し、当業者が、企図された特定の用途に適した様々な変更を伴う様々な例の開示を理解できるように選択され、記述されている。

100 航空ビークル
110 胴体
112 長手方向
114 翼
116 飛行制御面
118 スポイラー
120 補助翼
122 エレベータ
124 水平スタビライザ
126 舵
128 垂直スタビライザ
216A 第1の飛行制御面
216B 第2の飛行制御面
230 飛行制御システム
232 第1のコントローラー
234 第2のコントローラー
236 第1のオーバーライドシステム
238 第2のオーバーライドシステム
240 第1の制御経路
242 第2の制御経路
244 機械的リンク機構
246 負荷制限装置
348 操縦室床
500 プロセス

Claims

システム（230）であって、
航空ビークル（100）の第1の飛行制御面（216A）を制御するように構成された第1のコントローラー（232）と、
前記航空ビークル（100）の第2の飛行制御面（216B）を制御するように構成された第2のコントローラー（234）と、
前記第1のコントローラー（232）と前記第2のコントローラー（234）との間に機械的リンク機構（244）を備えた第1のオーバーライドシステム（236）であって、前記第1のオーバーライドシステムは、
（i）第1の閾値量の力より小さい力が前記第1のコントローラー（232）及び前記第2のコントローラー（234）によって前記機械的リンク機構（244）に加えられている間に、前記第1のコントローラー（232）の動きが前記第2のコントローラー（234）の対応する動きを引き起こし、前記第2のコントローラー（234）の動きが前記第1のコントローラー（232）の対応する動きを引き起こし、
（ii）前記第1の閾値量の力より大きい力が前記第1のコントローラー（232）及び前記第2のコントローラー（234）によって前記機械的リンク機構（244）に加えられている間に、前記第1のコントローラー（232）と前記第2のコントローラー（234）とが一時的に切り離されて前記第1のコントローラー（232）と前記第2のコントローラー（234）は互いに対して別々に動き、
（iii）前記機械的リンク機構（244）に加えられる力が前記第1の閾値量の力を下回ったときに、前記機械的リンク機構（244）が前記第1のコントローラー（232）と前記第2のコントローラー（234）との間の結合を復元する
ように構成された第1のオーバーライドシステム（236）と、
前記第1のコントローラー（232）及び前記第2のコントローラー（234）によって前記機械的リンク機構（244）に加えられる第2の閾値量の力より大きい力に応答して、前記第1のコントローラー（232）と前記第2のコントローラー（234）との間の前記機械的リンク機構（244）を恒久的に切断するように動作可能な第2のオーバーライドシステム（238）と、
を備え、
前記第2の閾値量の力は前記第1の閾値量の力より大きい、システム。
前記第2のオーバーライドシステム（238）が、前記機械的リンク機構（244）を恒久的に切断するように構成されたせん断ピンを備える、請求項1に記載のシステム。
前記第2のオーバーライドシステム（238）が、ボルトカッター、配線カッター、ケーブルカッター、ソレノイド作動式結合、及び壊れやすいナットからなる群のうちの少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載のシステム。
前記第1のオーバーライドシステム（236）が、負荷制限装置（246）を備える、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
前記第1のコントローラー（232）が、前記航空ビークル（100）の操縦室に第1の舵ペダルを備え、前記第2のコントローラー（234）が、前記航空ビークル（100）の前記操縦室に第2の舵ペダルを備える、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
前記第1のコントローラー（232）が、前記航空ビークル（100）の操縦室に第1のホイールを備え、前記第2のコントローラー（234）が、前記航空ビークル（100）の前記操縦室に第2のホイールを備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
前記第1の飛行制御面（216A）が、前記航空ビークル（100）の第1の補助翼（120）を備え、前記第2の飛行制御面（216B）が、前記航空ビークル（100）の第2の補助翼（120）を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
前記第1の飛行制御面（216A）が、前記航空ビークル（100）の第1のエレベータ（122）を備え、前記第2の飛行制御面（216B）が、前記航空ビークル（100）の第2のエレベータ（122）を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
前記機械的リンク機構（244）が前記第2のオーバーライドシステム（238）によって切断された後、前記第1のコントローラー（232）及び前記第2のコントローラー（234）は、前記第1のコントローラー（232）及び前記第2のコントローラー（234）によって前記機械的リンク機構（244）に加えられる前記第1の閾値量の力より小さい力に応答して互いに対して別々に動くように構成される、請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
航空ビークル（100）を操作する方法であって、前記航空ビークル（100）は、第1の飛行制御面（216A）を制御するように構成された第1のコントローラー（232）と、第2の飛行制御面（216B）を制御するように構成された第2のコントローラー（234）と、前記第1のコントローラー（232）と前記第2のコントローラー（234）との間の機械的リンク機構（244）を含む第1のオーバーライドシステム（236）と、第2のオーバーライドシステム（238）と、を備え、前記方法は、
前記第1のコントローラー（232）及び前記第2のコントローラー（234）によって前記機械的リンク機構（244）に第1の閾値量の力より小さい第1の力を加えて、前記第1のコントローラー（232）を前記第2のコントローラー（234）と共に動かすステップと、
前記第1の力を加えることに応答して、前記第1の飛行制御面（216A）及び前記第2の飛行制御面（216B）を作動させるステップと、
前記第1のコントローラー（232）及び前記第2のコントローラー（234）によって前記機械的リンク機構（244）に前記第1の閾値量の力より大きい第2の力を加えて、前記第1のコントローラー（232）と前記第2のコントローラー（234）とを一時的に切り離して前記第1のコントローラー（232）及び前記第2のコントローラー（234）を互いに対して別々に動かすステップと、
前記第2の力を加えることに応答して、前記第1の飛行制御面（216A）又は前記第2の飛行制御面（216B）の一方を作動させるステップと、
前記第2の力を加えた後に前記第1の閾値量の力より小さい力を加えて、前記機械的リンク機構（244）が前記第1のコントローラー（232）と前記第2のコントローラー（234）との間の結合を復元するステップと、
前記第1のコントローラー（232）及び前記第2のコントローラー（234）によって前記機械的リンク機構（244）に第2の閾値量の力より大きい第3の力を加えて、前記第1のコントローラー（232）と前記第2のコントローラー（234）との間の前記機械的リンク機構（244）を切断するステップと、
を含み、
前記第2の閾値量の力は前記第1の閾値量の力より大きい、方法。
（i）前記第1のコントローラー（232）と前記第1の飛行制御面との間の第1の制御経路（240）、又は（ii）前記第2のコントローラー（234）と前記第2の飛行制御面との間の第2の制御経路（242）、の少なくとも一方に沿った故障を検出するステップをさらに含み、
前記第2の力を加えることは、前記故障を検出することに応答する、請求項10に記載の方法。
前記第3の力を加えて前記機械的リンク機構（244）を切断するステップが、せん断ピンを作動させて前記機械的リンク機構（244）を切断するステップを含む、請求項10又は11に記載の方法。
前記第1のコントローラー（232）を動かすことが、前記航空ビークル（100）の操縦室の第1の舵ペダルを動かして、前記操縦室の第2の舵ペダルの対応する動きを引き起こすことを含む、請求項10から12のいずれか一項に記載の方法。
前記第1の飛行制御面（216A）及び前記第2の飛行制御面（216B）を作動させるステップが、前記航空ビークル（100）の第1の補助翼（120）及び前記航空ビークル（100）の第2の補助翼（120）を作動させるステップを含む、請求項10から13のいずれか一項に記載の方法。
前記第1の飛行制御面（216A）及び前記第2の飛行制御面（216B）を作動させるステップが、前記航空ビークル（100）の第1のエレベータ（122）及び前記航空ビークル（100）の第2のエレベータ（122）を作動させるステップを含む、請求項10から14のいずれか一項に記載の方法。