JPS61253298A - 航空機を舵取りする方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は機関の間で差別的な推力出力を使うことによ
り、多数の機関を持つ航空機の効率を改善する方法と手
段に関する。

発明の背景 航空機の縦軸線の両側に配置された２台又は更に多くの
機関を持つ航空機は、これらの機関によって発生される
トルクが等しくないと、旋回する傾向を持つ。実際には
、トルクの不釣合いは避けられない。これは主に、動力
設定値が同じ場合、同じ様な機関でも動力が１乃至３％
異なる為である。更に、反対側に配置された機関は若干
整合外れになっている場合が多く、この結果航空機に旋
回モーメントが生ずる。

飛行中、操縦士が両方の機関に対して同じ動力を設定し
、航空機が予定の航路を飛ぶ様に位置ぎめする。操縦に
よってこの航路を保ち、方向舵の連続的な補正により、
機関の等しくないトルクを解決する。然し、この様な方
向舵の補正により航空機に抗力を発生することにより、
飛行の効率が低下する。

発明の目的 この発明の目的は、多数の機関を持つ航空機の飛行効率
を改善する新規で改良された方法と手段を提供すること
である。

この発明の別の目的は、多数の機関を持つ航空機で反対
側に配置された機関の推力を釣合せることである。

この発明の別の目的は、多数の機関を持つ航空機で方向
舵の角度による抗力を最小にする新規で改良された方法
と手段を提供することである。

この発明の別の目的は、方向舵を使わずに航空機を舵取
りする新規で改良された方法と手段を提供することであ
る。

発明の要約 この発明は航空機の縦軸線の両側に配置された２台の機
関を持つ航空機に用いられる。この発明の１形式では、
航空機の機首方位を選択し、該機首方位からの偏差を感
知し、感知された偏差に応答して、少なくとも１台の機
関の推力を変える工程から成る航空機を舵取りする方法
である。

航空機が舵取り制御の為の方向舵を含む場合のこの発明
の別の形式は、飛行効率を改善する方法である。この方
法は、予め選ばれた機首方位を得る為に方向舵の角度を
設定し、方向舵の角度を感知し、方向舵の角度に応答し
て少なくとも１台の機関の推力を変えて、前記角度を減
少すると共に予め選ばれた機首方位を保つ工程から成る
。

発明の詳細な説明 第１図は航空機の縦軸線の片側に配置された機関１０に
対する制御線図を示す。この線図は、予め選ばれた航空
機の機首方位からの感知された偏差に応答して、機関１
０の推力を変える制御手段を示している。この制御手段
は、ブロック１２に示した航空機の機首方位を選択する
手段を有する。

この手段は、自動操縦装置と、両側に配置された機関に
相等しい動力を設定すると共に選ばれた座標を監視する
制御装置を含んでいてよい。典型的には、航空機の機首
方位の選択は、飛行の途中で何回も変化する。然し、任
意の所定の機首方位に対し、航空機を舵取りするこれか
ら説明する手段が用いられる。

更に制御手段が、感知手段又は偏差センサー１４により
、機首方位からの偏差を感知する手段を含む。機首方位
からの偏差を感知することが出来る手段は種々ある。最
も簡単な形では、偏差は実際の機首方位゛と所望の機首
方位の間の差であり、操縦装置から得られる。第１図に
示したこの発明の更に特定の形式では、航空機が舵取り
制御の為の方向舵を持っている。通常、偏差センサー１
４が、方向舵制御及び作動装置１５に信号１３を送り、
指令による航路の補正を定める。航空機の中心線から測
った帰還方向舵角度信号１７が偏差センサー１４に伝達
される。機首方位の偏差が小さいかゼロである時、航空
機は所望の航路を飛行している。然し、この状態で持続
的な方向舵信号１７があることは望ましくなく、これか
ら説明する様に是正する。

更に制御手段が、センサー１４によって感知された偏差
に応答して、機関１０の推力を変える手段６０を含む。

機関１０に対する燃料の流量をアナログ式又はディジタ
ル式に制御することにより、推力が変えられる。判り易
い様に、第１図にはアナログ装置を示しであるが、当業
者であれば、ニーで説明するのと同等のディジタル装置
を用いてもよいことが理解されよう。手段６０が変換器
１６、積分器／制限器２６、弁制御手段４６及び帰還手
段２４を持っている。これらの作用は以下の説明から明
らかになる。

機首方位の偏差が小さいかゼロである時、付能論理口路
１９がスイッチを閉じ、これによって変換器１６に対し
、持続的な方向舵信号１７を伝達することが出来る。変
換器１６が信号１７を所望の機関推力変化に換算し、オ
ン／オフ・スイッチ２０、従って加算手段又は加算器１
８に対する入力として、誤差信号２２を発生する。帰還
手段２４が、ファン速度信号２５に応答して誤差信号２
２を修正する為に設けられている。修正誤差信号６２が
加算器１８によって発生され、積分器／制限器２６の入
力となる。航空機の航路の機灯方位が正しく、方向舵角
度がゼロである時、方向舵位置信号１７及び加算器１８
の出力誤差信号６２の両方がゼロである。オン／オフ−
スイッチ２０が制御装置に設けられていて、機関の舵取
り制御が作用する時に働く。例えば、飛行中、機関の推
力を変える為に自動操縦をすることが望ましくない時が
ある。スイッチ２０は制御装置内の他の場所ニ設けても
よい。スイッチ２０は、オフ位置にある時、誤差信号２
２をゼロに設定する手段をも含む。

誤差信号６２が積分器／制限器２６に入力される。積分
器／制限器２６が、加算器１８から受取った誤差信号６
２を時間に対して加算し、それに応答して、機関速度信
号２８の形で出力を発生する。信号２８は、大き過ぎる
信号２８が発生されない様にする為に、予定の限界内に
制限される。

信号２８は、速度信号２８に応答して、燃料の流ｆｆ１
５２を制御する為に、直接的に弁制御手段４６に入力す
ることが出来る。弁制御手段４６が、電気流体式サーボ
弁又はトルク・モータ３２を駆動する為の電力増幅器３
０と燃料制御弁３４を含んでいる。この発明の別の形式
では、信号２２を他のファン速度（Ｎ１）制御信号３６
と加算することが出来る。こうして、１個の電力増幅器
３０、モータ３２及び弁３４を各々の機関１０に対する
幾つかの制御作用の為に用いることが出来る。

ファン速度Ｎ１を制御する為、この速度の負帰還が加算
器１８に入力される。こうして、ファン速度ＮＩが他の
Ｎ１信号３６及び誤差信号２２の和に近づく。この発明
では、機関の推力の表示として、ファン速度及び位置を
監視することを考えている。機関又はファンの圧力比の
様な機関の他のパラメータも同様に監視することが出来
、それもこの発明の範囲内である。

この発明の１形式では、ニーに説明した制御手段によっ
て航空機を舵取りすることが出来る。これは、方向舵の
様な可動の操縦装置を持つが、この様な操縦面が一定位
置に固定されている様な航空機と同じく、機関の推力を
差別的にする以外に舵取り手段を持たない航空機にも適
用される。動作について説明すると、偏差センサー１４
が機首方位の誤差を連続的に監視し、それが上に述べた
様に、感知された偏差に応答して機関１０の推力を変え
る信号に変換される。

この発明は方向舵の様に舵取り制御の為の可動の操縦面
を持つ航空機にも同じ様に用いられる。

この場合、方向舵の位置を連続的に監視して、その角度
を最小にすると共に、予定の機首方位を維持する。方向
舵の角度は航空機の縦方向中心線から測定し、この為ゼ
ロの角度は、方向舵がこの中心線と整合していることに
対応する。角度ゼロからの偏差により、航空機の抗力が
生ずる。

動作について説明すると、制御装置は飛行効率を改善す
る様に設計されている。その方法は、予め選ばれた機首
方位を得る為に方向舵角度を設定し、方向舵の角度を感
知し、方向舵の角度に応答して少なくとも１台の機関の
推力を変えて、角度を減少すると共に、予め選ばれた機
首方位を保つ工程を含む。方向舵の角度を感知し、推力
を連続的に変えて、角度を最小にすることが出来る。

更にこの方法は、航空機の機首方位を選択する前又は後
に、各々の機関に対する推力を選択する工程を持ってい
てよい。普通の運転では、操縦士が各々の機関を同じ推
力に設定する。然し、幾つかの機関の間の若干の推力の
変動並びに機関の若干の整合外れにより、航空機の縦軸
線の周りの旋回モーメントが生ずる。典型的には、操縦
士が機首方位を予め選択し、操縦により、この予め選ば
れた機首方位が得られる様に自動的に方向舵の角度が設
定される。方向舵の角度が航空機に抗力を生じ、それが
飛行効率を下げる。方向舵の角度を感知し、方向舵の角
度に応答して少なくとも１台の機関の推力を変えること
により、角度、従って抗力が減少させられる。

第２図は、航空機の縦軸線の両側に配置された２台の機
関の推力を同時に制御するこの発明の別の形式を示す。

各々の機関１０，１０ａは第１図に示すと同様に制御さ
れる。しかし、機関１０ａに対する制御装置にはインバ
ータ４ｏを入れて、変換器１６から来る信号２２ａの符
号を変える。

こうすることにより、゛偏差センサー１４がら受取る信
号によって要求される通りに、機関１ｏの動力を増加す
る時は機関１０ａの動力を減少し、又はその逆にする。

当業者であれば、この発明がこ〜に具体的に例示し且つ
説明した特定の実施例に制限されないことは明らかであ
ろう。この発明は機関の推力を制御する為の特定の回路
にも制限されない。むしろこの発明は、予め選ばれた機
首方位からの偏差を感知して、感知された偏差に応答し
て、少なくとも１台の機関の推力を変えることが出来る
あらゆる自動操縦装置に同じ様に用いることが出来る。

この発明の範囲内で種々の変更を加えることが出来、こ
の発明の範囲は特許請求の範囲のみによって限定される
ことを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１形式のブロック図、第２図はこの
発明の別の形式のブロック図である。 主な符号の説明 １２：機首方位を選択する手段 １４：偏差センサ ６０：推力を変える手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）当該航空機の縦軸線の両側に配置された２台の機関
   を持つ航空機を舵取りする方法に於て、航空機の機首方
   位を選択し、該機首方位からの偏差を感知し、感知され
   た偏差に応答して少なくとも１台の機関の推力を変える
   工程を含む方法。 ２）特許請求の範囲１）に記載した方法に於て、前記偏
   差を連続的に最小にする為に、偏差を感知する工程及び
   推力を変える工程を繰返す工程を含む方法。 ３）当該航空機の縦軸線の両側に配置された２台の機関
   を含む航空機の飛行効率を改善する方法に於て、各々の
   機関に対する推力を選択し、航空機の機首方位を選択し
   、該機首方位からの偏差を感知し、感知された偏差に応
   答して少なくとも１台の機関の推力を変え、前記偏差を
   連続的に最小にする為に偏差を感知する工程及び推力を
   変える工程を繰返す工程を含む方法。 ４）当該航空機の縦軸線の両側に配置された２台の機関
   、及び舵取り制御の為の方向舵を持つ航空機で飛行効率
   を改善する方法に於て、予め選ばれた機首方位を得る為
   に方向舵の角度を設定し、該方向舵の角度を感知し、前
   記角度を減少して前記予め選ばれた機首方位を保つ為に
   、方向舵の角度に応答して少なくとも１台の機関の推力
   を変える工程を含む方法。 ５）特許請求の範囲４）に記載した方法に於て、前記角
   度を連続的に最小にする為に、方向舵の角度を感知する
   工程及び推力を変える工程を繰返す工程を含む方法。 ６）当該航空機の縦軸線の両側に配置された２台の機関
   、及び舵取り制御の為の方向舵を持つ航空機で飛行効率
   を改善する方法に於て、各々の機関に対する推力を選択
   し、予め選ばれた機首方位を得る為に方向舵の角度を設
   定し、前記角度を減少する為に、方向舵の角度に応答し
   て少なくとも１台の機関の推力を変え、前記角度を連続
   的に最小にする為に方向舵の角度を設定する工程及び推
   力を変える工程を繰返す工程を含む方法。 ７）当該航空機の縦軸線の両側に配置された２台の機関
   を含む航空機を舵取りする制御装置に於て、航空機の機
   首方位を選択する手段と、該機首方位からの偏差を感知
   する手段と、感知された偏差に応答して少なくとも１台
   の機関の推力を変える手段とを有する制御装置。 ８）特許請求の範囲７）に記載した制御装置に於て、少
   なくとも１台の機関の推力を変える手段が、感知された
   偏差からの誤差信号を発生する変換器と、誤差信号を加
   算し、その後予定の限界内の機関速度信号を発生する積
   分器／制限器と、前記速度信号に応答して燃料の流量を
   制御する弁制御手段と、該弁制御手段の出力に応答して
   前記誤差信号を修正する帰還手段とを有する制御装置。