JPS6390499A - System for actively controlling aircraft - Google Patents

System for actively controlling aircraft

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JPS6390499A
JPS6390499A JP23696986A JP23696986A JPS6390499A JP S6390499 A JPS6390499 A JP S6390499A JP 23696986 A JP23696986 A JP 23696986A JP 23696986 A JP23696986 A JP 23696986A JP S6390499 A JPS6390499 A JP S6390499A
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aircraft
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aeroelastically
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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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の背景コ a8発明の分野 この発明は航空機の制御に関る、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る、ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to the control of aircraft, and more particularly to the control of aircraft by deflecting a wing through controlled movement of wing control surfaces. It is related to something.

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
機は高ダイナミツ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、
多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る、。成る点で、その効果
はロール反転、すなわち補助翼の反転巻として一般に知
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る、であろう。、)ロー
ル制御のを幼性を維持る、ために、翼は伝統的には硬く
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、付は加えたり、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
てオブザーヴアブルは増加る、。
b. Description of the Prior Art Control of high speed aircraft has been a major problem for aircraft designers. Aircraft with very aft swept wings have poor control effectiveness, especially roll control, in high dynamic pressure regimes. , resulting from aeroelastic torsion caused by trailing edge control surface deflection. Typically,
Differentially, however, since the airfoil is flexible, the increase in differential lift caused by the trailing edge control surface deflection also
This will cause the multi-wings to twist in a direction that reduces differential lift. In high dynamic pressure flight conditions, the torsion due to aeroelastic effects is large. As a result, the roll control surfaces must be deflected significantly to obtain the desired roll, thereby increasing drive requirements and power system requirements, which adds weight to the aircraft. At this point, the effect can produce a roll reversal, or what is commonly known as reverse winding of the aileron. (The aircraft would actually roll in the opposite direction from the pilot's command.) To preserve roll control, the wings are traditionally stiff, and rolling tails are utilized. be done. Adding a rolling tail or increasing wing stiffness results in an aircraft that is heavier, aerodynamic performance is reduced, and observables are increased.

1906年5月2日+1:O,およびlf、Wr1gh
tニ発行された米国特許番号第821,393号で、横
の安定性を提供る、ために2面の翼をねじるローブおよ
びブーり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、
それにはローブ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ブ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 Brothers)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。
May 2, 1906 +1: O, and lf, Wr1gh
No. 821,393, issued in December 2003, discloses a labyrinth of lobes and booles that twist a two-sided wing to provide lateral stability. The wings, made of wood and covered with fabric, were flexible enough to allow the desired twisting. The pilot is positioned on a movable platform,
It had a robe attached to it. Thus, the pilot could cause lobe movement and resulting wing twisting by his lateral movements. The Wright Brothers' goal was to keep the wings level and control lateral turbulence caused by gusts of wind. This practice has been superseded by the current practice of aircraft control forces being provided by control surface deflection that minimizes 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る、必要があることである
。異なる飛行状態に対る、空気力学の必要物は変化る、
。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。
Another problem with high-speed aircraft is the need to compromise wing design for effectiveness over a flight range. Aerodynamic requirements change for different flight conditions,
. For example, the optimal wing configurations for transonic maneuver and ultrasonic cruise are quite different.

現在の航空機の翼は通常、ロール制御の有効性を提供る
、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聞届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。
Modern aircraft wings typically must be stiff to provide effective roll control, so variable aeroelastic torsion has little to do with this effect. Mechanical devices that change the camber of the leading and trailing edges have been used in this regard, but this is only an inefficient compromise while the balance of the wing remains unchanged and the weight, cost, and complexity of the aircraft increases. It won't happen.

[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る、ためのシステムを提供る
、ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the invention to provide a system for controlling an aircraft through aeroelastic deflection of the aircraft's wings.

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

この1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る、ことである。
Another object of this invention is to provide an aircraft control system that provides improved control effectiveness during high dynamic pressure conditions and that overcomes control surface inversion.

この発明のさらに別の目的は、航空機の重さ、抗力、オ
ブザーヴアプルが結果として減じられる航空機制御シス
テムを提供る、ことである。
Yet another object of the invention is to provide an aircraft control system that results in reduced aircraft weight, drag, and observation pull.

この発明のさらに別の目的は、損傷を受けた制御表面を
自動的に補償る、航空機制御システムを提供る、ことで
ある。
Yet another object of the 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る
、ことである。
Yet another object of the invention is to provide an aircraft control system that changes the configuration of an aircraft wing by aeroelastically deflecting it as 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。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
の信号に応答る、。命令およびセンサ信号に応答る、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る、ために所望の
空力弾性の翼の偏向を達成る、。
Briefly, in accordance with the present invention, a system is provided for controlling an aircraft through aeroelastic deflection of the wings in all flight modes. The operation of the leading and trailing edge wing control surfaces provides aeroelastic deflection of the flexible wing for aircraft control, optimal cruise, and specific maneuvers. The system may also achieve gust load reduction, flutter suppression, and maneuver load control. The system is responsive to pilot control signals and signals from sensors representative of selected aircraft flight parameters. Responsive to the commands and sensor signals, the processing means provides control signals to the actuators which move the leading and trailing edge control surfaces to cause selected aeroelastic deflections of the wings so that each of the wings It has an overall shape that gives rise to specific aircraft controls. The system preferably incorporates an adaptive capability in the processing means to compensate for damage to the control surface. For example, if a control surface were to become disabled, the remaining control surfaces would immediately adapt to the loss and maintain control of the aircraft with minimal drag, achieving the desired aeroelastic wing deflection. .

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、図面を参照る、と明らかとなるであろう。
Other objects and advantages of the invention will become apparent upon reading the following detailed description and referring to 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る、ことは意図されて
いないことが理解されるであろう。
While the invention will be described with reference to preferred embodiments,
It will be understood that they are not intended to limit the invention to those examples.

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。
On the other hand, it is intended to cover all alternatives, modifications, and equivalents falling within the spirit and scope of the invention as described by the appended claims.

[発明の詳細な説明] 第1図および第2図をここで参照る、と、m12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(5tar
board)側の翼12は前縁翼制御表面18および2
0と、後縁翼制御表面22および24を採用る、。左側
、すなわちボート側の翼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36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、翼制御表面は対応る、
翼の上下に偏向る、ことができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring now to FIGS. 1 and 2, an aircraft, generally designated 10, is shown having m12 and 14 and a fuselage 16. Engine inlets 13 and 15 are provided in the fuselage. The right side, that is, the starboard (5 tar
The wing 12 on the board) side has leading edge wing control surfaces 18 and 2.
0 and trailing edge wing control surfaces 22 and 24. The left, or boat side, wing 14 uses leading edge wing control surfaces 26 and 28 and trailing edge wing control surfaces 30 and 32. Also shown in FIG. 1 is a main body control surface 34 that primarily provides pitch control.
and 36, and vertical tail control surfaces 42 and 44 that provide yaw control. In this embodiment the yaw control surface is conventional. The control surface is mechanically movable in a conventional manner. However, the wing control surfaces correspond,
The wings can be deflected up and down.

航空機10は水平尾部を含まないことに注目る、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アブルを減じ
る。尾部構造41および43は航空機の垂直軸に関して
幾分類いて示されるが、しかしながらそれらは水平より
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
て作用る、第1の目的を有る、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 with this invention, thereby saving considerable weight and reducing observables of the aircraft. Tail structures 41 and 43 are shown somewhat aligned with respect to the vertical axis of the aircraft, however they are much more vertical than horizontal, and their primary function is as a vertical tail for yaw control. , but not as a horizontal tail. Thus, by any horizontal tail is not meant a tail structure that is substantially horizontal with respect to the fuselage and has a primary purpose of acting as a horizontal tail.

航空8110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る
、であろう。同様に、航空機10は先尾翼を用いない。
Preferably, Aviation 8110 does not have a horizontal tail, but
This is not a requirement. The system has a horizontal tail,
It would also provide many of the benefits discussed here to aircraft. Similarly, aircraft 10 does not utilize a canard.

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。− すべての航空機の翼は成る程度撓み性である。
However, the invention may be used to advantage whether or not the aircraft has such surfaces. - All aircraft wings are flexible to some degree.

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
と強さが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1.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。
However, even with active control, the design burden,
The wings must be stiff and strong enough to withstand maneuver loads, wind gusts, and prevent flutter. Recently we have seen composite materials being applied to wings.1. This is because it is strong to weight ratio and has the ability to modify aeroelasticity. For these reasons, in the preferred embodiment, the wings 12 and 14 of the present invention are made from a composite material such as graphite epoxy. However, other materials can be used if desired. Optimal use of wing materials will provide a significant degree of wing flexibility with sufficient strength and stiffness to meet the aforementioned design requirements with active control.

ここで第3図を参照る、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(操縦桿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)、硬度およびマツハ
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1
8.20.22.24.28.29.30.32.34
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る、。制御表面は主たる力
を発生る、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, a block diagram of a control system in accordance with the present invention is shown. When the pilot wants the aircraft to perform a particular control action, the command signal 48
is generated (such as by movement of a control stick) and transmitted to computer 50. Commands may be given manually by the pilot or by the autopilot. Computer 50 also receives signals from sensors 46 located on aircraft 10. Sensors 46 provide signals indicative of aircraft motion. A number of parameters may be sensed in this regard. These will preferably include aircraft attitude, fuselage motion (accelerometer readout), hardness, and Matzha number. Gain scheduling, appropriate shaping, filtering, switching, adjusting, converting, surface command limiting, and the like for a particular aircraft contained in computer memory.
and, after combination, the command and sensor signals are calculated to determine the optimal flap motion and cause an aeroelastic wing deflection that will result in the desired control motion. Control signals from the computer 50 control each flap 1.
8.20.22.24.28.29.30.32.34
and 36 to rotate them from their current positions. These flap movements create aerodynamic loads on the wings 12 and 14, which cause them to deflect, so that each of the wings 12 and 14 (
(combined with the control surfaces thereon) to produce the desired control action. The control surface deflections are calculated by computer 50 so that the optimum wing shape of wings 12 and 14 is obtained for minimum drag for a given flight condition and provides the desired control behavior. It should be understood that the control surface is not used as a primary force generating device, but is used as an aerodynamic surface to control the aeroelastic deformation of the wing. 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る、制御信
号に到着る、ように、すべての入力信号を処理る、。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/または所望の飛行制御動作を提供る、
翼の形状を(最小の抗力で)生み出す。尾部制御表面4
2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 active longitudinal stability enhancement to the aircraft 10, which is particularly advantageous when there is no horizontal tail. This is except that the computer 50 calculates its control signal based solely on the signal from the sensor 46 in order to maintain stability.
This is accomplished in a similar manner as described above. However, when stability and flight control are required simultaneously, computer 50 processes all input signals such that the control signals arrive at most effectively accomplishing both functions. Thus, computer 50 transmits control signals to the actuators so that the control surfaces provide longitudinal stability of the aircraft and/or desired flight control actions under current flight conditions.
Generates wing shape (with minimal drag). Tail control surface 4
2 and 44 are preferably used to provide lateral stability to the 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。
As an alternative to or in addition to gain scheduling of computer 50, a self-adaptive concept may be used.

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5
0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。
This approach uses incremental motion of selected control surfaces, and the resulting aircraft motion is monitored and computer 5
It is fed back to 0. Based on these feedback signals, computer 50 continually recalculates the optimal positions of the various control surfaces to cause wing deflections that result in the desired aircraft control. This may be combined with 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る、ことを可能にる、。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 non-functional control surfaces. Since such a control surface does not yield the expected control effect, the computer searches for combinations of control surface operations that will yield it. Conversely, the loss of control surfaces such as ailerons on conventional aircraft typically severely impacts aircraft controls.

損傷を受けたりまたは作用しない制御表面を補償る、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
な減少を可能にる、。
With the ability to compensate for damaged or non-functional control surfaces, the present invention results in yet another advantage: less control redundancy is required. This allows for additional reductions in weight, complexity and cost.

第1図および第2図を再び参照る、と、もしパイロット
がζ成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。
Referring again to FIGS. 1 and 2, if the pilot issues a roll command intended to cause a roll rate of ζ, computer 50 sends control signals to the various wing flaps (and a wing 12 transmitting a control signal (optionally to a flap of the body) and in combination with a control surface of the wing;
and 14 causes the aeroelastic shape to result in the desired behavior, such as by increasing the angle of attack of wing 14 with respect to wing 12.

この制御技術は補助翼の反転(と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
み性に対抗る、というよりもむしろそれを利用る、。制
御表面は所望の動作を達成る、ために対抗る、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
ある巳とに対立る、ものとして、多翼をねじり、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
のオブザーバプルを減じるローリング尾部をなくすこと
を可能にる、。
This control technique would not be affected by aileron inversion (in this regard, the present invention takes advantage of, rather than counteracts, the flexibility of the airfoil. The control surfaces are To achieve this action, the first control surface must overcome the torsion of the aeroelastic wing, as opposed to twisting the multi-wing to obtain the desired wing shape. used to achieve the desired control,
. This allows for a lighter weight wing (because less stiffness is required) and the elimination of a rolling tail, which also saves weight and reduces the aircraft's observer pull.

第4図は種々の動圧力で1秒あたり66度のロール率の
g12のための特定の設計の場合におけるグラフの例示
を提示る、。制御表面偏向は最小の抗力で所望のロール
率を達成る、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。
FIG. 4 presents an illustration of the graph in the case of a particular design for g12 with a roll rate of 66 degrees per second at various dynamic pressures. A controlled surface deflection was obtained based on achieving the desired roll rate with minimal drag. It should be noted that the trailing edge control surface deflection reverses direction as dynamic pressure increases. Control surfaces are used for purposes other than traditional aileron inversion.

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。
It should also be noted that the maximum deflection of any control surface is never greater than 5 degrees. Typical trailing edge control surface deflection in conventional "stiff" wing designs maintains the same roll rate,
Therefore, it is within the range of 30 degrees to 40 degrees. Thus, this invention produces much lower drag during maneuver than conventional designs. Also, because less control surface deflection is required, surface hinging 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3
6、または翼12および14、または本体のフラップと
i12および14の組合わぜ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 is provided by flaps 34 and 3.
6, or wings 12 and 14, or a combination of body flaps and i12 and 14. When wings 12 and 14 are used for pitch control, the wing control surfaces (and optionally flaps 34 and 36) are positioned to cause deflection of wings 12 and 14 to produce the desired pitch. Wing deflection to produce the desired pitch motion is optimally based on the lowest drag configuration.

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wt62およ
び64および胴体66を有る、。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を採用る、。WS2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
用る、。主にピッチ制御を与える随意の本体制御表面8
4および86もまた例示される。
The invention can also be used to provide yaw control, thereby allowing overall control of the aircraft. This is illustrated in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6. The aircraft, generally designated 60, has wt 62 and 64 and fuselage 66. Engine inlets 63 and 65 are provided in the fuselage. The airfoil 62 has leading edge airfoil control surfaces 68 and 70 and trailing edge airfoil control surfaces 72,74.
and adopts 75. WS2 employs leading edge wing control surfaces 76 and 78 and trailing edge wing control surfaces 80, 82 and 83. Optional body control surface 8 that primarily provides pitch control
4 and 86 are also exemplified.

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、翼制御表面は対応る、翼の上下
に偏向る、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。
The control surfaces are all movable in a conventional manner. However, similar to aircraft 10, the wing control surfaces can be deflected correspondingly above and below the wing. Also, like aircraft 10, aircraft 60 does not include a horizontal tail. Additionally, aircraft 60 does not include a vertical tail.

これは再び全体の航空機の重量を節約し、航空機のオブ
ザーヴアプルを減じる。 ′ 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る、べきである。
This again saves overall aircraft weight and reduces the aircraft's observation pull. ' Yaw control for aircraft 60 is provided by wings 62 and 64. In this regard, wings 62 and 64
Note that the should be permanently curved up span-wise.

162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
成る、ための垂直の構成要素を有る、。こうして、i6
2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のための能動
的な横方向の安定性の増加を提供る、ためにも用いられ
る。
162 and 64 are still flexible according to the invention, but maintain a generally crescent shape whatever the deflection. Wings 62 and 64 may instead be permanently bent down into a crescent shape. The crescent shapes have vertical components for wings 62 and 64 to achieve yaw control, particularly at wing tips 90 and 92, respectively. Thus, i6
2 and 64 utilize wing control surfaces (and optionally body control surfaces 84 and 86) for roll and pitch control and longitudinal stability, as in the embodiment of FIGS. 1-3. , and achieve yaw control, for example by differentially deflecting wing tips 90 and 92.
Therefore, it can be deflected aeroelastically. In this example,
Wings 62 and 64 are also used to provide increased active lateral stability 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1
2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 aircraft wings for substantially optimal performance under different flight conditions. Thus, the optimal wing shape for transonic maneuvers, ultrasonic cruise, landing and takeoff, and high speed acceleration changes substantially. The present invention allows the wing to be adjusted as desired based on pilot or computer control and sensor signals.
It is possible to deal with this problem by significantly changing the shape of 2 and 14. In this regard, wings 12 and 14 can be aeroelastically modified for increased wing flexibility as the extra wing stiffness specified by conventional high speed aircraft designs is removed. As such, the present invention has great freedom to change the wing configuration as desired for particular flight conditions.

ここで第7図を参照る、と、種々のセンサの配置の具体
例を例示る、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12
8.130.132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14
2は翼14の前縁の近くに位置され、センサ144.1
46.148、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 specific examples 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. sensor 12
8.130.132 and 134 are located near the trailing edge of the wing 12. Sensors 136.138.140 and 14
2 is located near the leading edge of the wing 14 and the sensor 144.1
46, 148, and 150 are located near the trailing edge of the wing 14. Sensors on wings 12 and 14 measure the motion of the respective portions of the wings in which 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 positioned on the right and left sides of the fuselage, respectively. Sensors 152 and 154, also preferably linear accelerometers, are
They are spaced the same distance from the fuselage centerline and measure vertical fuselage acceleration, so that the loads on the wings 12 and 14 can be isolated (from fuselage motion and from the conditions 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、
マツハ数および高度を測定る、ために航空機上に設けら
れる。航空機の公称C,1164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る、ので用いられる。
A plurality of other sensors, indicated at 156, also monitor roll, pitch and yaw motion of the aircraft, lateral motion of the fuselage,
Installed on aircraft to measure Matsuha number and altitude. Aircraft nominal C, 1164 is also illustrated. The term "nominal" means that during flight, the aircraft's actual center of gravity is
That is, it is shifted for fuel use, so it is used.

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。
Therefore, what is meant by "nominal" is the average position of the center of gravity during 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
減およびフラッタ抑制を補償る、ための能力を組込む。
FIG. 8 illustrates a block diagram of an enhanced control system for aircraft 10, which incorporates capabilities for maneuver load control, gust load relief, and compensation for flutter suppression.

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15
6、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、−刃具の
センサ204は第7図にもまた例示されるセンサ120
,122.124.126.128.130,132.
134.136.138.140.142.144.1
46.148および150を含む。
Such a system allows further reduction in the weight and stiffness of the wing. The computer 200 receives the pilot command signal 48 (when transmitted by the pilot or autopilot) and the entire sensor 15.
6. Receive signals from vertical fuselage sensors 202 and wing sensors 204; Vertical torso sensor 202 includes sensors 152 and 154 illustrated in FIG. 7; - cutting tool sensor 204 includes sensor 120 also illustrated in FIG.
, 122.124.126.128.130, 132.
134.136.138.140.142.144.1
46.148 and 150 included.

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
156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
When neither maneuver load control, gust load reduction, or flutter suppression is required, computer 200 performs the functions listed to calculate optimal flap operation in response to sensors 156 and pilot command signals 48, and deflection, which maintains stability, produces the desired control behavior, and results in an optimal wing configuration for a particular flight condition, such as ultrasonic cruise.

コンピュータ200からの制御信号はそれぞれのフラッ
プ18.20.22.24.28.29.30.32.
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。
Control signals from computer 200 are applied to each flap 18.20.22.24.28.29.30.32.
34 and 36 are subsequently transmitted to actuators (not shown) for each of them to rotate them from their current positions.

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
の形状を有る、ように、翼が偏向る、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抗力で翼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る
、ためである)。
As previously discussed, the operation of these flaps creates an aerodynamic load on the wings 12 and 14, which allows each of the wings 12 and 14 to perform the desired control action (or increased stability) and flight conditions. This causes the wing to deflect, such that the overall shape produces the optimum wing morphology. Gain scheduling by computer 200 is preferably based on providing optimal airfoil shapes for wings 12 and 14 with minimal drag for a given flight condition (
and to achieve any stability increase and desired control action).

翼12および/または翼14がフラッタ、突風および/
また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2
02および204からの信号に基づいてコンピュータ2
00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48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る、。こうして、
安定性の増加および/または所望の制御動作を達成る、
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。フラッタ抑制、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なら、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
に相殺る、ようにコンピュータ200によって動かされ
るであろう。
Wings 12 and/or wings 14 may cause flutter, gusts and/or
or when deflected for a maneuvering load, maneuvering load control, gust load reduction or flutter suppression is the sensor 2
Computer 2 based on signals from 02 and 204
00, the computer 200 also combines the signals from the global sensor 156 and the pilot command signal 48 and processes such signals to calculate flap operation. . thus,
achieving increased stability and/or desired control behavior;
The flap movements calculated for are combined with the calculated flap movements necessary to compensate for maneuver load control, gust mitigation or flutter suppression. When flutter suppression, maneuver load control or gust mitigation is required, if no control action or stability increase is required at a given time, the flaps simply offset the detected maneuver load, gust or flutter, and so on. It will be run by computer 200.

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 concept discussed with reference to FIG. 3 may be used in place of, or preferably in combination with, gain scheduling of computer 200. Computer 200 will use the resulting aircraft operation feedback to determine the desired control action or optimum configuration for a given flight condition. For wind gusts, flutter, and maneuver loads, the computer 200 will use feedback from the wing sensors to determine the impact of flap motion.

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, according to this invention, the previously stated objectives,
It is clear that an aircraft control system has been provided which fully satisfies the objectives and advantages. Although the invention has been described with respect to specific embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in view of the foregoing description. Accordingly, it is intended to cover all alternatives, modifications, and variations falling within the spirit and scope of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は能動型の撓み性の適応具を有る、、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る、ための、選択された制
御表面偏向に対る、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具を有る、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3
6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、120.122.124.126.128.1
30.132.134.136.138.140.14
2.144.146.148.150.152および1
54はセンサ、156は複数個のその他のセンサ、16
4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。 IG 2 ? 圧 iy  (PSF−) F/G、4 F/G6 IG  7 昭和61年特許願第236969号 昏 2、発明の名称 能動的に航空機を制御る、ためのシステム3、補正をる
、者 事件との関係 特許出願人 住所  アメリカ合衆国、カリフォルニア州、エル・セ
グンドノース・セイプールベイダ・ブールバード、10
0名称  ロックウェル・インターナショナル・コーポ
レーション代表者 チャールズ・ティ・シルバーバーブ
4、代理人 住 所 大阪市東区平野町2丁目8番地の1平野町へ千
代ビル6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 明細書の第17頁の第13行目および第28頁の第8行
目の「29」を「26」に訂正致します。 以上
FIG. 1 is a plan view of an aircraft according to the invention with active flexible adaptations. FIG. 2 is a front view of the aircraft of FIG. 1. FIG. 3 is a block diagram of a control system according to the invention. FIG. 4 is a graph of power pressure versus selected control surface deflections to maintain a selected roll rate with minimal drag under specific conditions for the aircraft of FIG. FIG. 5 is a plan view of another embodiment of an aircraft according to the invention with active flexible adaptations. FIG. 6 is a front view of the aircraft of FIG. 5. FIG. 7 is a plan view of the aircraft of FIG. 1 showing the arrangement of various sensors. FIG. 8 is a block diagram of a control system that incorporates gust load reduction, increased stability, flutter suppression, and maneuver 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 wing control surfaces, -22,
24, 30 and 32 are trailing edge wing control surfaces; 34 and 3;
6 is a main body control surface, 42 and 44 are vertical tail control surfaces, 41 and 43 are tail structures, 46 is a sensor, 48 is a command signal, 50 is a computer, 60 is an aircraft, 62 and 64 are wings, 66 is a fuselage, 63 and 65 is the engine inlet, 68.70.76 and 78 are the leading edge wing control surfaces;
72.74.75.80.82 and 83 are trailing edge wing control surfaces, 84 and 86 are main body control surfaces, 90 and 92
is the wing tip, 120.122.124.126.128.1
30.132.134.136.138.140.14
2.144.146.148.150.152 and 1
54 is a sensor, 156 is a plurality of other sensors, 16
4 is nominal c, g, 200 is a computer, and 202 and 204 are sensors. IG2? Pressure iy (PSF-) F/G, 4 F/G6 IG 7 1985 Patent Application No. 236969 2, Title of Invention System 3 for Actively Controlling an Aircraft, with Amendments Relationship Patent Applicant Address 10 North Seipurveida Boulevard, El Segundo, California, United States of America
0 Name Rockwell International Corporation Representative Charles T. Silverbarb 4 Agent address Chiyo Building 6, 1 Hirano-cho 2-8 Hirano-cho, Higashi-ku, Osaka City Details of the invention in the specification subject to amendment In Explanation Column 7, "29" in line 13 on page 17 and line 8 on page 28 of the statement of contents of the amendment will be corrected to "26". that's all

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] (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所望の翼偏
向を空力弾性的に達成するために制御表面動作に関連し
て制御信号を発生する処理手段と;さらに 前記処理手段からの前記制御信号を受取り、前記撓み性
の翼のそれぞれが、航空機を制御するために所望の全体
の形状に空力弾性的に偏向することを引き起こすように
、前記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、航空機を能動的に制御するためのシステム
(1) a flexible wing; a flight control surface disposed on the flexible wing; an aircraft sensor for providing a signal indicative of aircraft motion; and a desired control surface in response to the signal from the aircraft sensor. processing means for generating control signals in connection with control surface motion to aeroelastically achieve wing deflection of the aircraft; further receiving said control signals from said processing means, each of said flexible wings a control means for moving said control surface in accordance with said signal to cause aeroelastic deflection to a desired overall shape for controlling an aircraft.
(2)航空機の飛行制御のための信号を発生する命令手
段をさらに含み、前記処理手段は前記命令手段からの前
記信号に応答する、特許請求の範囲第1項に記載のシス
テム。
2. The system of claim 1, further comprising command means for generating signals for flight control of an aircraft, wherein said processing means is responsive to said signals from said command means.
(3)前記制御手段が、前記撓み性の翼が航空機の安定
性を維持するために所望の全体の形状に空力弾性的に偏
向することを引き起こす、特許請求の範囲第1項に記載
のシステム。
3. The system of claim 1, wherein the control means causes the flexible wing to aeroelastically deflect to a desired overall shape to maintain aircraft stability. .
(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項に記載のシステム。
4. The system of claim 1, wherein a leading edge and a trailing edge of the wing have at least one of the flight control surfaces disposed thereon.
(5)システムが従来のロール反転の条件の下で動作す
る、特許請求の範囲第2項に記載のシステム。
5. The system of claim 2, wherein the system operates under conventional roll reversal conditions.
(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偏向す
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項に記載のシステム。
(6) the leading and trailing edges of said wing have at least one of said flight control surfaces disposed thereon, and said flight control surfaces are deflectable above and below the wing on which they are disposed; A system according to claim 5, wherein the system is arranged to enable.
(7)航空機が水平尾部を持たない、特許請求の範囲第
1項に記載のシステム。
(7) The system according to claim 1, wherein the aircraft does not have a horizontal tail.
(8)航空機が水平尾部を持たず、そして前記制御手段
が、前記撓み性の翼が航空機のロール制御を達成するた
めに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項に記載のシステム。
(8) The aircraft has no horizontal tail and the control means causes the flexible wing to deflect aeroelastically to achieve roll control of the aircraft. The system described.
(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少の抗力で達
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項に記載のシステム。
(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. A system according to claim 1.
(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項に記載のシス
テム。
(10) The control signal causes the control means to move the control surface to cause the wing to aeroelastically deflect such that desired aircraft control is achieved with substantially minimal drag. A system according to claim 6.
(11)前記制御手段はまた、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
項に記載のシステム。
(11) The control means also moves the control surface to cause the wing to be aeroelastically deflected into a configuration substantially optimal for flight conditions.
The system described in Section.
(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、
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
前記航空機を制御するために前記翼と組合わせて働き、
前記第2の制御信号は前記第1の制御信号と組合わせて
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項に記載のシステム。
(12) the aircraft has a fuselage, the fuselage being disposed on the wing and also including a fuselage flight control surface and a second control means, the fuselage flight control surface being disposed on the aircraft fuselage and the processing means; also generates a second control signal;
the second control means moves the fuselage flight control surface in response to the second control signal, the fuselage flight control surface operative in combination with the wing to control the aircraft;
10. The system of claim 9, wherein the second control signal is combined with the first control signal so that control of the aircraft is achieved with substantially minimal drag.
(13)システムがロール制御を航空機に与えるための
ものであって、前記命令手段は航空機ロール制御のため
の信号を発生し、さらに前記制御手段は前記撓み性の翼
の各々が航空機のロール制御を達成するために所望の形
状に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10項に記載のシステム。
(13) the system is for providing roll control to an aircraft, the command means generating signals for aircraft roll control; 11. The system of claim 10 causing aeroelastic deflection into a desired shape to achieve.
(14)システムが航空機にロールおよびピッチ制御を
与えるためのものであって、前記命令手段は航空機のロ
ールおよびピッチ制御のための信号を発生し、そして前
記制御手段は前記撓み性の翼の各々が前記航空機のロー
ルおよびピッチ制御を達成するために所望の形状に空力
弾性的に偏向することを引き起こす、特許請求の範囲第
10項に記載のシステム。
(14) A system for providing roll and pitch control to an aircraft, wherein the command means generates signals for roll and pitch control of the aircraft, and the control means is configured to control each of the flexible wings. 11. The system of claim 10, wherein the system causes the aircraft to aeroelastically deflect into a desired shape to achieve roll and pitch control of the aircraft.
(15)前記命令手段は航空機のロール、ピッチおよび
偏揺れ制御のための信号を発生し、前記制御手段は前記
撓み性の翼が前記航空機のロール、ピッチおよび偏揺れ
制御を達成するために所望の形状に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10項に記載の
システム。
(15) the command means generates signals for roll, pitch, and yaw control of the aircraft; 11. The system of claim 10, which causes an aeroelastic deflection into the shape of .
(16)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項に記載のシ
ステム。
16. The system of claim 10, wherein the aircraft sensor senses Mach number, aircraft attitude, and altitude.
(17)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
システム。
17. The system of claim 10, further comprising a wing sensor for providing a signal indicative of motion of the wing, and wherein the processing means is also responsive to the signal from the wing sensor.
(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17項に記載のシステム。
(18) the control means also moves the control surface;
18. The system of claim 17, causing the flexible airfoil to aeroelastically deflect in a desired manner to provide gust load relief.
(19)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抑制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17項に記載のシステム。
(19) The control means also moves the control surface;
18. The system of claim 17, causing the flexible airfoil to aeroelastically deflect in a desired manner to provide flutter suppression.
(20)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17項に記載のシステム。
(20) the control means also moves the control surface;
18. The system of claim 17, causing the flexible wing to aeroelastically deflect in a desired manner to provide maneuver load control.
(21)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17項に
記載のシステム。
(21) the control means also moves the control surface;
18. The system of claim 17, wherein the flexible wing is caused to aeroelastically deflect in a desired manner to provide gust load relief, flutter suppression and maneuver load control.
(22)前記処理手段が、翼が所望の態様で偏向するこ
とを引き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
のシステム。
22. The system of claim 1, wherein the processing means compensate for damaged or inoperative control surfaces that are unable to cause the wing to deflect in the desired manner.
(23)前記処理手段が、翼が所望の態様で偏向するこ
とを引き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17項に記
載のシステム。
23. The system of claim 17, wherein the processing means compensate for damaged or inoperative control surfaces that are unable to cause the wing to deflect in the desired manner.
(24)航空機が垂直尾部を持たない、特許請求の範囲
第6項記載のシステム。
(24) The system of claim 6, wherein the aircraft does not have a vertical tail.
(25)航空機が垂直尾部を持たない、特許請求の範囲
第7項に記載のシステム。
(25) The system of claim 7, wherein the aircraft does not have a vertical tail.
(26)撓み性の翼と、撓み性の翼上に設けられた飛行
制御表面を有する航空機を能動的に制御するための方法
であって: 航空機の運動を感知する段階と:さらに 航空機の感知された運動に応答して、前記翼の各々が航
空機を制御するために所望の全体の形状に空力弾性的に
偏向することを引き起こすように、前記翼上の制御表面
を動かす段階とを含む、方法。
(26) A method for actively controlling an aircraft having a flexible wing and a flight control surface disposed on the flexible wing, comprising: sensing aircraft motion; and moving control surfaces on the wings to cause each of the wings to aeroelastically deflect into a desired overall shape to control the aircraft in response to the motions caused by the aircraft. Method.
(27)航空機の飛行制御のための命令信号を発生する
段階をさらに含み、制御表面の前記移動もまた前記命令
信号に応答する、特許請求の範囲第26項に記載の方法
27. The method of claim 26, further comprising the step of generating a command signal for flight control of an aircraft, wherein the movement of a control surface is also responsive to the command signal.
(28)制御表面の前記移動は実質的に最小の抗力で所
望の航空機制御を達成するために翼を空力弾性的に偏向
させるための態様である、特許請求の範囲第27項に記
載の方法。
28. The method of claim 27, wherein the movement of the control surface is in a manner to aeroelastically deflect the wing to achieve desired aircraft control with substantially minimal drag. .
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