JPH0733159B2 - Fuel controller for rotorcraft - Google Patents

Fuel controller for rotorcraft

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JPH0733159B2
JPH0733159B2 JP59150471A JP15047184A JPH0733159B2 JP H0733159 B2 JPH0733159 B2 JP H0733159B2 JP 59150471 A JP59150471 A JP 59150471A JP 15047184 A JP15047184 A JP 15047184A JP H0733159 B2 JPH0733159 B2 JP H0733159B2
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JP
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signal
rotor
fuel
engine
speed
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デイーン・アール・クーパー
ジエームス・ジヨン・ホーレツト
Original Assignee
ユナイテツド・テクノロジーズ・コーポレイシヨン
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
    • G05D1/0858Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft specially adapted for vertical take-off of aircraft
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/16Controlling the angular speed of one shaft

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は航空機制御システムに係り、一層詳細には、機
体の状態に基づいて動力装置を制御して回転翼型航空機
の運動性能を高める燃料制御装置に係る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aircraft control system, and more particularly, to a fuel control device that controls a power unit based on a state of an airframe to enhance the dynamic performance of a rotary wing aircraft. Pertain to.

従来の技術 以下では主としてヘリコプタの制御について説明する
が、ここに開示する内容は一般に回転翼型航空機につい
て適用される。
2. Description of the Related Art The following mainly describes control of a helicopter, but the content disclosed herein is generally applied to a rotary-wing aircraft.

最近のヘリコプタでは、主ロータ及びその駆動系の軽量
化により、その慣性が比較的小さくなっており、主ロー
タ及びその駆動系に蓄えられるエネルギがそれに相当し
て小さく、主ロータが種々の飛行運動中に大きな速度変
動を生じ易いという傾向がある。このような主ロータの
速度変動は、ヘリコプタの他の飛行特性と結びついて、
ロータの推力及びその制御に対する適応性を変化させ、
航空機の姿勢制御を乱し、所定の高度又は速度を得るの
に時間的な遅れを生じさせる点で望ましくない。姿勢制
御の乱れは、特に危急に際して、パイロットの作業負担
を増し、又航空機の安定性増加装置がその作動能力一杯
に作動しても尚作動不足の状態を生ぜしめることがあ
り、好ましくない。そこで、ロータ速度を基準値に基い
て制御するよう、閉ループ燃料制御を行うことが知られ
ている。そのようなシステムは本願出願人と同一の出願
人の出願に係る特願昭58−066825号(特公平4−16618
号)に開示されている。
In recent helicopters, the inertia of the main rotor and its drive system is relatively small due to the weight reduction of the main rotor and its drive system, and the energy stored in the main rotor and its drive system is correspondingly small. There is a tendency for large speed fluctuations to occur easily. Such speed fluctuations of the main rotor, coupled with other flight characteristics of the helicopter,
Changing the thrust of the rotor and its adaptability to control,
It is undesirable in that it disturbs the attitude control of the aircraft and causes a time delay in obtaining a predetermined altitude or speed. Disturbance in attitude control increases the work load on the pilot, especially in an emergency, and may cause an insufficient operation even if the stability increasing device of the aircraft operates to its full operating capacity, which is not preferable. Therefore, it is known to perform closed loop fuel control so that the rotor speed is controlled based on a reference value. Such a system is disclosed in Japanese Patent Application No. 58-066825 (Japanese Patent Publication No. 4-16618), which is filed by the same applicant as the present applicant.
No.).

発明が解決しようとする課題 機体を上昇させるようとするときには、勿論主ロータの
出力は増大させなければならず、そのための出力増大の
制御指令はパイロットの操縦動作によって与えられ、又
制御指令に対する応答結果は飛行高度の変化として制御
指令者、即ちパイロットへ明確にフィードバックされ
る。一方、機体の高度は一定であっても、機体が傾斜旋
回することは、主ロータにかかる荷重の観点からは、機
体の急上昇に相当する。これは、傾斜旋回に於ては、ヘ
リコプタの質量に作用する遠心力に抗して機体を要求さ
れた方向へ向けるための加速度を生じさせる力が必要だ
からであり、機体の急上昇に於て重力加速度にち勝つた
めに力を必要とすることに似ている。実際、60゜傾斜旋
回(これは、決して異常な値ではない)は、通常、主ロ
ータの荷重を倍増させる。かかる傾斜旋回時には、機体
の運動エネルギによってロータが逆に空気によって駆動
される傾向が生じ、ロータにより必要とされるトルクが
減少し、ロータの速度が増大する傾向がある。この場
合、既存の閉ループ燃料制御システムによれば、主ロー
タが必要とするトルクとエンジンが供給するトルクとの
間のトルク平衡を保つように、エンジントルクを下げて
ロータ速度を基準値に保ち、ロータの速度が増大する傾
向を抑制しようとするが、かかる制御は望ましくなく、
又主ロータへの入力トルクの不足により生ずる飛行経路
の変化は機体の高度と水平位置の変化の組合せとなって
現われるので、パイロットへのフィードバックは的確に
行われない。かかる状態に於て望ましいことは、ロータ
速度の基準値をより大きい値に設定し直し、それに基い
てヘリコプタにより大きなロータ速度を許し、その推力
発生能力をより高い状態とし、荷重倍数を一層高いレベ
ルに引き上げる能力を与えることである。
When attempting to raise the aircraft, of course, the output of the main rotor must be increased, and a control command for increasing the output for that purpose is given by the pilot's maneuvering motion, and a response to the control command is given. The result is clearly fed back to the control commander, that is, the pilot as a change in flight altitude. On the other hand, even if the altitude of the machine body is constant, the tilted rotation of the machine body corresponds to a sudden rise of the machine body from the viewpoint of the load applied to the main rotor. This is because a tilting turn requires a force that produces an acceleration to orient the aircraft in the required direction against the centrifugal force that acts on the mass of the helicopter. Similar to requiring power to overcome acceleration. In fact, a 60 ° tilted turn, which is by no means anomalous, usually doubles the load on the main rotor. During such a tilted turn, the kinetic energy of the airframe tends to drive the rotor, conversely, by air, reducing the torque required by the rotor and increasing the speed of the rotor. In this case, according to the existing closed loop fuel control system, the engine torque is reduced to keep the rotor speed at the reference value so that the torque balance between the torque required by the main rotor and the torque supplied by the engine is maintained. It tries to suppress the tendency of the rotor speed to increase, but such control is undesirable and
Further, the change in the flight path caused by the lack of the input torque to the main rotor appears as a combination of the change in the altitude of the body and the change in the horizontal position, so that the feedback to the pilot is not accurately performed. In such a state, it is desirable to set the reference value of the rotor speed to a higher value, and based on that, allow a larger rotor speed to the helicopter, make its thrust generation capacity higher, and set the load multiple to a higher level. Is to give the ability to pull up.

従って、本発明の目的は、巡航時の傾斜旋回に於ける如
く、ロータにかかる荷重の増大がパイロットにより的確
に判断されないような荷重増大飛行時にロータ速度を自
動的に上昇させ、それによってロータの推力を増大さ
せ、かくして航空機の荷重倍数能力を高める要領にて、
閉ループロータ速度制御の欠点を補う回転翼型航空機の
燃料制御装置を提供することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to automatically increase the rotor speed during a load-increasing flight such that an increase in load on the rotor cannot be accurately determined by the pilot, such as in tilting turns during cruise, thereby increasing rotor speed. In a way that increases thrust, and thus enhances the load multiple capacity of the aircraft,
It is an object of the present invention to provide a fuel controller for a rotary wing aircraft that makes up for the drawbacks of closed loop rotor speed control.

課題を解決するための手段 かかる目的は、本発明によれば、ロータと該ロータを駆
動するエンジンとを備えた回転翼型航空機の燃料制御装
置にして、 燃料指令信号に応答して前記エンジンの出力を制御すべ
く前記エンジンへ供給される燃料を計量する燃料制御弁
と、 パイロットの操縦動作に応じて前記エンジンの出力を制
御するための第一の信号を生ずる手段と、 少なくとも前記ロータの回転速度を表わす第二の信号と
慣性座標系に基づく該航空機のピッチレートを表わす第
三の信号とを含む飛行パラメータ信号を生ずる手段と、 少なくとも前記第一、第二及び第三の信号に応答し、前
記第一の信号と前記第二の信号との差に応じて前記エン
ジンへの燃料の供給を制御し且前記第三の信号の値が高
い程前記エンジンの出力を高めるよう前記第三の信号の
大きさに応じて前記燃料指令信号を偏倚させる信号処理
手段と を含むことを特徴とする回転翼型航空機の燃料制御装置
によって達成される。
According to the present invention, there is provided a fuel control device for a rotary wing aircraft including a rotor and an engine for driving the rotor, wherein the engine control unit responds to a fuel command signal. A fuel control valve for metering the fuel supplied to the engine to control the output; means for producing a first signal for controlling the output of the engine in response to pilot maneuvering movement; and at least rotation of the rotor. Means for producing a flight parameter signal including a second signal representative of velocity and a third signal representative of a pitch rate of the aircraft based on an inertial coordinate system; and responsive to at least the first, second and third signals. Controlling the fuel supply to the engine according to the difference between the first signal and the second signal and increasing the output of the engine as the value of the third signal increases. Is achieved by a fuel control apparatus for a rotary wing aircraft comprising a signal processing means for biasing said fuel command signal in response to the magnitude of the third signal.

発明の作用及び効果 本発明によれば、ロータ速度(フリータービンエンジン
に於てはフリータービン速度に正比例する)が検出さ
れ、閉ループ燃料制御によりロータ速度の基準値が維持
される従来の如き回転翼型航空機の燃料制御装置に於
て、かかる基準値が、荷重倍数に関するパラメータの一
つであるピッチレート(機体縦揺れ角度の変化速度)の
関数として増大され、ピッチレートの増大に応じて実際
のロータ速度がより大きい基準値に基いて制御されるこ
とにより、航空機の傾斜旋回時に於ける負荷特性が改善
される。
According to the present invention, the rotor speed (in a free turbine engine, which is directly proportional to the free turbine speed) is detected, and the reference value of the rotor speed is maintained by the closed loop fuel control. In a fuel control device of a type aircraft, such a reference value is increased as a function of a pitch rate (a change speed of a body pitch angle) which is one of parameters related to a load multiple, and an actual value is increased according to the increase of the pitch rate. By controlling the rotor speed on the basis of a larger reference value, the load characteristics during an inclined turn of the aircraft are improved.

荷重倍数に関するパラメータとしては、ピッチレート信
号の他に、機体の垂直軸線に沿う加速度計による加速度
信号等があり、勿論ピッチレートに基づく制御に加えて
これらの他のパラメータ信号が用いられてもよい。よよ
り精密な制御をすべく、対気速度も又、ロータ速度の基
準値を増大するためのパラメータとしてピッチレートと
共に利用されてよい。
Parameters relating to the load multiple include, in addition to the pitch rate signal, an acceleration signal by an accelerometer along the vertical axis of the machine body, etc. Of course, these other parameter signals may be used in addition to the control based on the pitch rate. . For even finer control, airspeed may also be used with the pitch rate as a parameter to increase the rotor speed reference.

本発明は種々のアナログ、ディジタル又は計算機制御
で、単純な形態で、又は一層高度の制御を行うように追
加的な特徴を組入れた形態で実施されてよい。本発明は
以下の開示に基いて当業者によく知られている装置及び
手法を用いて容易に実現される。本発明は、AFCSを利用
する場合に、追加的なセンサなしに、最小の追加的回路
で上記のことを実行することができる。
The invention may be implemented with various analog, digital or computer controls, in a simple form, or incorporating additional features to provide a higher degree of control. The present invention is readily implemented using equipment and techniques familiar to one of ordinary skill in the art based on the disclosure below. The present invention can do the above with minimal additional circuitry without additional sensors when utilizing AFCS.

本発明の目的、特徴、利点は、図面に示されている典型
的な実施例を以下に詳細に説明する中で一層明らかにな
るであろう。
The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent in the following detailed description of the exemplary embodiments shown in the drawings.

実施例 添付の図にはヘリコプタのための燃料制御システムが示
されている。主ロータ10は軸12によりギアボックス13に
結合されており、ギアボックス13は軸14によりオーバー
ランニング・クラッチ16を通じて駆動される。クラッチ
16はエンジン20の出力軸18と係合しているが、主ロータ
が気流によって駆動されてエンジンにより駆動される速
度より速く回転するオートローテーション中は係合を解
除している。。又、ギアボックス13は、主ロータ及び尾
部ロータ22が常に一定の関係を有する速度、例えば尾部
ロータが主ロータの5倍の速度、で回転するように軸24
を通じて尾部ロータ22を駆動する。
Examples The accompanying figures show a fuel control system for a helicopter. The main rotor 10 is connected by a shaft 12 to a gearbox 13, which is driven by a shaft 14 through an overrunning clutch 16. clutch
16 is engaged with the output shaft 18 of the engine 20, but is disengaged during autorotation in which the main rotor is driven by the airflow and rotates faster than the speed driven by the engine. . The gearbox 13 also has a shaft 24 so that the main rotor and the tail rotor 22 always rotate at a constant speed, for example, the tail rotor rotates 5 times faster than the main rotor.
The tail rotor 22 is driven through.

図示されているように、エンジン20はフリータービン・
ガスエンジンを含んでおり、その中で出力軸18はフリー
タービン26により駆動され、フリータービン26はガス発
生器からのガスにより駆動される。ガス発生器は、軸30
によって圧縮機駆動タービン32に結合されている圧縮機
28を有するターボ圧縮機と、燃料制御計量弁を通じて燃
料ポンプ38から燃料管36により燃料を供給されるバーナ
ー部分34とを含んでいる。
As shown, the engine 20 is a free turbine
It includes a gas engine in which the output shaft 18 is driven by a free turbine 26, which is driven by gas from a gas generator. Gas generator shaft 30
Compressor coupled to compressor drive turbine 32 by
It includes a turbocompressor having 28 and a burner section 34 which is fueled by a fuel line 36 from a fuel pump 38 through a fuel control metering valve.

燃料制御システムは正規には、所望のロータ速度を維持
するべく、燃料管36内に正しい量の燃料を与える。今、
オートローテーションを無視して、フリータービン速度
はロータ速度を示すものとする。従って、回転速度計42
は、フリータービン26の速度(例えば出力軸18に於ける
速度)を測定することにより、実際のロータ速度を示す
速度信号を導線44を通して加算点46へ与える。ここには
示されていないが、導線44上のタービン速度信号は、ノ
イズを除去し、又許容されうる閉ループ安定性マージン
を確保するため、加算点46へ与えられる以前に適当なフ
ィルタに通されてもよい。
The fuel control system will normally provide the correct amount of fuel in the fuel tube 36 to maintain the desired rotor speed. now,
Ignoring autorotation, the free turbine speed shall indicate rotor speed. Therefore, the tachometer 42
Provides a speed signal on conductor 44 to summing point 46 by measuring the speed of free turbine 26 (eg, the speed at output shaft 18) indicating the actual rotor speed. Although not shown here, the turbine speed signal on conductor 44 is filtered through a suitable filter before it is applied to summing point 46 to remove noise and to ensure an acceptable closed loop stability margin. May be.

典型的には100%定格速度に設定されロータ速度の目標
値を与える基準信号48も加算点46に与えられる。算点46
の出力は導線52上に与えられ、実際のロータ速度を示す
速度信号と目標速度を示す基準信号との差を与える誤差
信号であり、これは規には0である。
A reference signal 48, which is typically set at 100% rated speed and provides a target value for rotor speed, is also provided at summing point 46. Score 46
Is the error signal provided on conductor 52 which gives the difference between the speed signal representing the actual rotor speed and the reference signal representing the target speed, which is zero in the scale.

タービン調速機54は導線52上の誤差信号と基準信号48と
に応答し、ガス発生器制御部分58と組合わさって、ロー
タ速度を基準値に維持するべく燃料ポンプ38から正しい
量の燃料を燃料入口管36に供給するように、計量弁40へ
燃料指令信号を与える。これは多くの単純な形態で実現
され得るサーボループを形成する。
The turbine governor 54 is responsive to the error signal on line 52 and the reference signal 48 and, in combination with the gas generator control portion 58, delivers the correct amount of fuel from the fuel pump 38 to maintain the rotor speed at the reference value. A fuel command signal is provided to metering valve 40 to supply fuel inlet tube 36. This forms a servo loop that can be implemented in many simple forms.

基準信号48は、パイロットにより操作されるエンジン速
度変更ビーパ(図示せず)からの導線50上のパイロット
・ビープ指令により加算点46でバイアス(偏倚調整)さ
れる。又、基準信号は、導線70上のバイアス信号によっ
ても加算点46でバイアスされる。加算点に於て、基準信
号48が増加側にバイアスされると、誤差信号は0からプ
ラス側にバイアスされ、燃料制御システムはエンジン
(及びロータ)を一層高い基準値を基準として制御す
る。
Reference signal 48 is biased at summing point 46 by a pilot beep command on conductor 50 from a pilot operated engine speed change beeper (not shown). The reference signal is also biased at summing point 46 by the bias signal on conductor 70. At the summing point, when the reference signal 48 is biased upwards, the error signal is biased from 0 to the positive side and the fuel control system controls the engine (and rotor) relative to the higher reference value.

次に、本発明の荷重倍数増大に関する部分について説明
する。航空機に誘起されるピッチレートが、ピッチレー
トジャイロ72により検出される。周知の通りジャイロ装
置は航空機の機体の姿勢に影響されずに一定の慣性座標
系を維持することができる装置であり、かかる装置によ
り検出されるピッチレートは当然のことながら慣性座標
系に対するピッチレートであり、航空機の傾斜旋回時に
は直進飛行に対比して傾斜旋回により生ずるる機体のピ
ッチの増大率が検出される。検出されたピッチレート信
号は、整形回路74により整形される。整形回路74は既設
の自動飛行制御システム(AFCS)内に含まれていてよ
く、特定の航空機の荷重に対する要請に応じて適当にロ
ータ速度の増分を調整すべくピッチレート信号の積分、
増幅、遅延、制限などを行ってよい。(又、典型的に
は、それ以上ではロータ損傷が生じ得るようなロータ速
度の限界が設定されている。)整形回路は米国特許第4,
127,245号(1978年)に開示されているような既設の制
御回路内で実現されてよい。(そこでは、増幅器34から
の導線32上の信号がここで説明される整形されたピッチ
レート信号に相当する。) スイッチ78は、対気速度測定手段80により与えられる対
気速度信号に応答し、対気速度号が或る閾値、例えば巡
航速度を示すことに応答してスイッチ78が閉じられた時
に、前記の如くロータ速度の基準値を増加せしめるバイ
アス信号として整形されたピッチレート信号が導線70へ
与えられる。
Next, the part relating to the increase in load multiple of the present invention will be described. The pitch rate gyro 72 detects the pitch rate induced in the aircraft. As is well known, a gyro device is a device that can maintain a constant inertial coordinate system without being affected by the attitude of an aircraft body, and the pitch rate detected by such a device is naturally a pitch rate with respect to the inertial coordinate system. Therefore, when the aircraft makes an inclined turn, the increase rate of the pitch of the airframe caused by the inclined turn is detected as compared with the straight flight. The detected pitch rate signal is shaped by the shaping circuit 74. The shaping circuit 74 may be included in an existing automated flight control system (AFCS) and integrates the pitch rate signal to adjust the rotor speed increment appropriately to meet the demands of a particular aircraft load.
Amplification, delay, limiting, etc. may be performed. (Also typically, rotor speed limits are set above which rotor damage can occur.) Shaping circuits are described in US Pat.
It may be implemented in an existing control circuit as disclosed in 127,245 (1978). (Here, the signal on conductor 32 from amplifier 34 corresponds to the shaped pitch rate signal described herein.) Switch 78 is responsive to the airspeed signal provided by airspeed measuring means 80. , When the switch 78 is closed in response to the airspeed signal indicating a certain threshold value, for example, cruise speed, a pitch rate signal shaped as a bias signal which increases the reference value of the rotor speed as described above is provided on the conductor. Given to 70.

整形回路74は、例えば対気速度信号にも応答して総合的
感度(ゲイン)を調整するようになっていてよい。同様
に、状況に一層正確に適合する応答をすべく他の航空機
パラメータが検出され利用されてよい。
The shaping circuit 74 may be adapted to adjust the overall sensitivity (gain) in response to an airspeed signal, for example. Similarly, other aircraft parameters may be detected and utilized to provide a response that more accurately matches the situation.

横傾斜旋回では、地球に対してはピッチ姿勢は一定の状
態になり得るが、機体内に固定されているピッチレート
・ジャイロにはピッチレートが誘起される。誘起された
ピッチレートはヨーレート(首振り角速度)及び横傾斜
角の正弦に比例する。ピッチレートが正である飛行は、
荷重倍数を一定に維持するには、ピッチレートに比例し
た負荷を主ロータに於て必要とする。従ってピッチレー
ト信号は、荷重倍数を指示するものとして利用でき、そ
の正の値に応じてロータ速度の基準値を増大し、より大
きいロータ推力を与える制御が得られる。荷重増大飛行
に於ては、ロータ速度は増大し、推力のレベルを増大せ
しめ、従って荷重倍数を増大せしめる。
In the lateral tilt turn, the pitch attitude can be constant with respect to the earth, but the pitch rate is induced in the pitch rate gyro fixed inside the body. The induced pitch rate is proportional to the yaw rate (pivoting angular velocity) and the sine of the lateral tilt angle. A flight with a positive pitch rate
To keep the load multiple constant, a load proportional to the pitch rate is required on the main rotor. Therefore, the pitch rate signal can be used as an indicator of the load multiple, and the control that increases the reference value of the rotor speed according to its positive value and gives a larger rotor thrust is obtained. In load-bearing flights, rotor speed increases, increasing thrust levels and therefore load multiples.

一つの場合、例えば前進速度及び高度の低下に構わない
旋回には、基準信号を僅かに増大させることによりロー
タ速度が上昇しようとするる自然の傾向に適合した制御
を行うことができる。前進速度及び高度を維持する旋回
には、基準信号をそれ相当に増大させることにより、ロ
ータの失速マージン及び制御マージンを保存しつつ、一
層高いロータ推力発生能力が得られる。
In one case, for example, for turns that are free of forward speed and altitude loss, the reference signal may be slightly increased to provide control that matches the natural tendency of the rotor speed to increase. For turns that maintain forward speed and altitude, the reference signal is increased correspondingly to obtain a higher rotor thrust generation capability while preserving the rotor stall margin and control margin.

ロータにかかる荷重が減少するような飛行を示すピッチ
レートが生じても、これはロータの基準速度を低減する
ようには使用されない。何故ならば、そうすることは制
御の観点、特に他の複雑な副次効果が生ずる点、で望ま
しくないからである。荷重倍数が、機体の垂直軸に沿う
加速度計73などにより直接的に検出され、整形され、単
独でもしくはピッチレート信号と組合わさってロータ速
度基準信号をバイアスさせる信号とされてもよい。
Even if a pitch rate occurs which indicates a flight in which the load on the rotor is reduced, this is not used to reduce the reference speed of the rotor. This is because doing so is undesired from a control point of view, especially in that other complicated side effects occur. The load multiple may be detected and shaped directly by an accelerometer 73 or the like along the vertical axis of the airframe, alone or in combination with the pitch rate signal to bias the rotor speed reference signal.

以上に於ては、理解を容易にするためアナログ形態で本
発明を説明したが、ディジタル計算機が利用可能な場合
には、本発明に含まれている信号処理機能はディジタル
計算機内で実施されるのが有利である。ディジタル燃料
制御システム内では、本発明の信号処理機能はここに説
明した信号処理と類似の比較的簡単なプログラム・ステ
ップにより実施される。
In the above, the invention has been described in analog form for ease of understanding, but if a digital computer is available, the signal processing functions included in the invention are implemented within the digital computer. Is advantageous. Within the digital fuel control system, the signal processing functions of the present invention are implemented by relatively simple program steps similar to the signal processing described herein.

或は又、タービン調速機54から必要なガス発生器速度信
号を受けとることができる簡単な流体機械的ガス発生器
燃料制御装置が、ディジタル自動操縦装置(AFCS)を有
するヘリコプタに於て用いられてもよい。AFCS内に於て
は、本発明を実施するためのエンジン速度信号の処理が
簡単なプログラム・ステップにより実現されよう。しか
し、これは本発明の技術思想に直接関係することではな
い。
Alternatively, a simple hydromechanical gas generator fuel controller capable of receiving the required gas generator velocity signal from the turbine governor 54 is used in a helicopter with a digital autopilot (AFCS). May be. Within AFCS, processing of engine speed signals to implement the present invention may be accomplished by simple program steps. However, this is not directly related to the technical idea of the present invention.

本発明の本質は、ロータ速度の基準信号が、荷重倍数を
示すパラメータ、例えば機上のピッチレート・ジャイロ
により検出される航空機ピッチレート、の関数としてバ
イアスされることにあり、これは任意の仕方で実施され
得る。
The essence of the invention is that the rotor speed reference signal is biased as a function of a parameter indicative of the load multiple, for example the aircraft pitch rate detected by an onboard pitch rate gyro, which can be any method. Can be implemented in.

以上に於ては、本発明をその典型的な実施例について図
示し、説明したが、本発明の範囲内で上記及び他の種々
の変更、省略及び追加が行われ得ることは当業者により
理解されよう。
While the present invention has been shown and described with respect to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes, omissions and additions may be made within the scope of the present invention. Will be done.

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

図面は本発明を収入れたヘリコプタ燃料制御ループの簡
単化されたブロック図である。 10……主ロータ,13……ギアボックス,14……軸,16……
オーバーランニング・クラッテ,18……軸,20……エンジ
ン,22……尾部ロータ,24……軸,26……フリータービ
ン,,28……圧縮機,30……軸,32……圧縮機駆動タービ
ン,34……バーナー部分,36……燃料管,38……燃料弁、4
0……燃料制御計量弁,42……回転速度計,46……加算点,
48……100%基準値,54……タービン調速機,58……ガス
発生器制御部,72……ピッチレート・ジャイロ,74……整
形回路,76……自動飛行制御システム,78……スイッチ,8
0……対気速度検出手段
The drawing is a simplified block diagram of a helicopter fuel control loop incorporating the present invention. 10 …… Main rotor, 13 …… Gearbox, 14 …… Axis, 16 ……
Overrunning Kratte, 18 …… shaft, 20 …… engine, 22 …… tail rotor, 24 …… shaft, 26 …… free turbine, 28 …… compressor, 30 …… shaft, 32 …… compressor drive Turbine, 34 …… Burner part, 36 …… Fuel pipe, 38 …… Fuel valve, 4
0 …… Fuel control metering valve, 42 …… Tachometer, 46 …… Addition point,
48 …… 100% reference value, 54 …… Turbine governor, 58 …… Gas generator controller, 72 …… Pitch rate gyro, 74 …… Shaping circuit, 76 …… Automatic flight control system, 78 …… Switch, 8
0 …… Airspeed detection means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ロータと該ロータを駆動するエンジンとを
備えた回転翼型航空機の燃料制御装置にして、 燃料指令信号に応答して前記エンジンの出力を制御すべ
くエンジンへ供給される燃料を計量する燃料料制御弁
と、 パイロットの操縦動作に応じて前記エンジンの出力を制
御するための第一の信号を生ずる手段と、 少なくとも前記ロータの回転速度を表わす第二の信号と
慣性座標系に基づく該航空機のピッチレートを表わす第
三の信号とを含む飛行パラメータ信号を生ずる手段と、 少なくとも前記第一、第二及び第三の信号に応答し、前
記第一の信号と前記第二の信号との差に応じて前記エン
ジンへの燃料の供給を制御し且前記第三の信号の値が高
い程前記エンジンの出力を高めるよう前記第三の信号の
大きさに応じて前記燃料指令信号を偏倚させるる信号処
理手段と を含むことを特徴とする回転翼型航空機の燃料制御装
置。
1. A fuel control device for a rotary wing aircraft comprising a rotor and an engine for driving the rotor, wherein fuel supplied to the engine is controlled to control an output of the engine in response to a fuel command signal. A fuel control valve for metering, means for producing a first signal for controlling the output of the engine in response to pilot piloting operation, at least a second signal representing the rotational speed of the rotor and an inertial coordinate system Means for producing a flight parameter signal including a third signal representative of a pitch rate of the aircraft based on the first signal, the second signal and the at least first, second and third signals. The fuel command signal is controlled in accordance with the magnitude of the third signal so that the fuel supply to the engine is controlled according to the difference between the third signal and the higher the value of the third signal, the higher the output of the engine. A fuel control device for a rotary wing aircraft, comprising:
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